Clases 14 Tele III 2015

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TELECOMUNICACIONES III

Espectro Disperso o Espectro expandido

Definición

Tipos de PN

Tipos de modulación de espectro expandido

Secuencia Directa -DS/SS

Salto en frecuencia - FH/SS

FACULTAD DE INGENIERÍA DE

TELECOMUNICACIONES Y TELEMATICA

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Definición

Esta técnica consiste en extender el ancho de banda de una señal

digital (información), para esto es necesario procesrla con otra de

mayor ancho de banda conocida por el transmisor y que no afecte

a la señal digital (información).

http:upload.!i"imedia.org!i"ipediacommonsthumbbb#$ecuencia%irecta.&'

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Definición

'ara obtener un mayor espectro y personaliar la transmisión, se

puede simplemente multiplicar la señal digital que se quiere

transmitir por una secuencia de bits pseudo*aleatoria o de

pseudo*ruido ('+).

http://prof.us.!e/tpere"/docencia/#$%#/contenido/ss/SS.htm

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Definición

onsideremos a la señal una secuencia de información binaria, lacual tiene una tasa de bit de información igual a - bits porsegundos, y el interalo de bit es /b 0 1 -.

El ancho de banda disponible del canal es 2c en hert donde 2c 3 -. Esta señal banda base de información es definida como ( t ) y es

expresada como:

donde (a m 041, *5 6 m 6 5 ) y g/ es un pulso rectangular deduración /b

http:!!!.ub.edu.arinestigacionestesinas1778deslarmes.pdf

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Definición

'ara ser ensanchada esta señalse la multiplica por la señal delgenerador de secuencia '+, lacual es expresada como:

%onde cn representa la

secuencia del código binarioseudoaleatorio de alores 41 yp(t) un pulso rectangular deduración /c

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Definición

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Definición

9na secuencia pseudo aleatoria o de ruido (Pseudo Noise*'+) se

define como un conunto de señales binarias, periódicas y de

cierta longitud de tal forma que, dentro de cada per;odo, la señal

puede aproximarse a una señal aleatoria.

$e hace esto para tener la certea de que la misma secuencia

puede generarse tanto en el transmisor como en el receptor.

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Definición

&anancia del procesamiento: (G p)

Es la relación del aumento del ancho de banda con la señal enbanda base< se define como la raón de las relaciones señal aruido entre la salida y la entrada al receptor:

En la pr=ctica se utilia la siguiente aproximación equialente:

W C el ancho de banda de la señal transmitida

W el ancho de banda del mensae original

W W G c p =

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Tipos de PN

onsisten en códigos ya definidos para el =mbito comercial, parael tema de seguridad de información se diseñan algoritmosespec;ficos.

>eremos tres tipos:

$ecuencias periódicas pseudos aleatorias: ódigo aleatorio secuencia de Barker ódigo aleatorio secuencia de ?lash

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Tipos de PN

Secuencias periódicas pseudos aleatorias:

$e llama secuencia pseudoaleatoria, secuencia de pseudorruido o

código de pseudorruido a cualquier grupo de secuencias binarias

que presentan propiedades aleatorias parecidas a las del ruido.

'ropiedades

1.*2alance: El n@mero de 1As, en un per;odo de la secuencia, difiereen 1 del n@mero de BAs.

Eem. BBB1BB11B1B1111 (C ceros D unos)

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Tipos de PN

#.*2alance en adenas: %entro de un per;odo de la secuencia se

definen cadenas de 1As y cadenas de BAs. El n@mero de cadenas

de cada uno deben ser iguales. En cada periodo la mitad de las

cadenas tiene longitud 1, un cuarto tienen longitud #, un octao

tiene longitud y as; sucesiamente.

Eem. BBB1BB11B1B1111

Fay G cadenas de ceros y G cadenas de unos.

Fay # cadenas de 1 cero. Fay # cadenas de 1 uno.

Fay 1 cadena de # ceros y 1 cadena de # unos.

+ota: B 0 *1 y 1 0 H1

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Tipos de PN

.* Iutocorrelación: Ja función de autocorrelación de estassecuencias es periódica y con dos alores. 'ara una secuenciaKa"L de 1s y *1s la autocorrelación (") se calcula como

−

=

== +=∑ restoel 1 N 2 , N ,0k N

aa )k ( C k n

N

1nn

-1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 1

-1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15

-1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 1

-1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 1 -1

1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 -1 -1

-1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 1

-1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 1 -1 -1

1 -1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 -1 1 1 -1 -1 -1

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Tipos de PN

G. $ecuencias de M=xima Jongitud (M*$equences)

$ignifica que es el código de mayor longitud que se puedegenerar por medio de un registro de desplaamiento de longitudm, esto es #m*1 chips de longitud. Ilgunas secuencias pod;an serde longitud C,1N,1,O,1#C,#NN,...< estas ser;an secuencias

cortas. 'or eemplo si se usa un relo de 1BMF, entonces /c0B.1 Pseg<

si se usa un registro de G1 etapas, la longitud de la secuenciaser= de #.177 x 1B1#, y #.177 x 1B1#/c0#.177x1BN segundossuficientemente largas para ser consideradas como QaleatoriasR.

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Tipos de PN

'ódi(o aleatorio secuencia de Barker /ambién llamado código de dispersión o PseudoNoise Ja secuencia de bits utiliada para modular cada uno de los bits

de información es la llamada secuencia de 2ar"er y tiene lasiguiente forma: H1, *1, H1, H1, *1, H1, H1, H1, *1, *1, *1 para

2its de datos QBR, e inerso para 2its de datos Q1R

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Tipos de PN

'ódi(o aleatorio secuencia de )lash

Ja caracter;stica m=s importante de los códigos de ?alsh es la

perfecta ortogonalidad entre los códigos, y es por ello, que se

utilian en aplicaciones de comunicaciones.

Jas secuencias de ?alsh se pueden generar con la ayuda de lasdenominadas matrices de Hadamard , las cuales son matrices

cuadradas. ada fila o columna de una matri de Hadamard es

una secuencia de ?alsh. Jas matrices de Hadamard se pueden

calcular utiliando la siguiente regla recursia:

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Tipos de PN

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Tipos de PN

Jas columnas y las filas son mutuamente ortogonales.

Jas siguientes propiedades se pueden deriar si se define la

secuencia de ?alsh Wi como la i*ésima fila o columna de una

matri de Hadamard :

Jas secuencias de ?alsh son secuencias binarias con alores

de H1 y S1.

Ja longitud de las secuencias de ?alsh son siempre potencia

de #.

$iempre hay J secuencias diferentes de longitud J. /odas las secuencias de ?alsh comienan por H1.

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Tipos de modulación de espec!o

e"pandido

$e estudiar= dos tipos b=sicos de sistemas de espectro disperso:

a) $ecuencia %irecta (%irect $equence*%$$$),

b) $alto en frecuencia (Trequency Fopping TF$$),

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Secuencia Di!eca -DS#SS

Ja señal digital (información) es modulada mediante una

secuencia de señal digital '+, con una elocidad mucho mayor

que la de la señal digital (información).

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B xor B 0 B < B xor 1 0 1 < 1 xor B 0 1 < 1 xor 1 0 B

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Emisor:

sd (t) = A d(t) cos(2πf c t)

A= Amplitud de la señal

f c = frecuencia de la portadora

d(t)= alor del !it" si el dato es # el $alor es %#" si el dato es & el $alor es '#" o $ici$rsa

'ara generar %$$$ multiplicamos sd (t) por la secuencia

seudoaletoria c(t)

s(t) = A d(t) c(t) cos(2πf c t)

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-eceptor

s(t) c(t)= A d(t) c(t) c(t) cos(2πf c t) = A d(t) cos(2πf c t) = sd (t)

c(t) * c(t) = #

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Salo en f!ecuencia - $%#SS Ja señal digital (información) es modulada mediante una

secuencia de portadoras de diferentes frecuencias generadas por

'+, con una elocidad mucho mayor que la de la señal digital

(información).

Ja secuencias de portadoras reseran canales cuyo ancho de

banda por lo general corresponden al de entrada.

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Salo en f!ecuencia - $%#SS

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Salo en f!ecuencia - $%#SS

Emisor:

sd (t) = A cos(2π(f o % &+ (!i %#),f )t ) para i- . t . (i%#)-

A= Amplitud de la señal

f o= /recuencia !ase!i = alor del i ' simo !it de dato" es 1 el valor es +1, si el dato es 0 el valor es-1 " o $ici$ersa

,f = separaci0n de frecuencia

- = duraci0n del !it1 $elocidad = #-

'ara generar TF$$ multiplicamos sd (t) por la secuenciaseudoaletoria c(t) = cos( 2 πf i t)3

p(t) = sd (t) cos( 2 πf i t)

f i = frecuencia 4enerada por el sinteti5ador

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