Spread spectrum
Lo Spread-spectrum, in italiano espansione di spettro, è una tecnica utilizzata nelle telecomunicazioni in cui il segnale viene trasmesso su una banda di frequenze che è considerevolmente più ampia di quella dell'informazione contenuta nel segnale stesso (v. trasmissioni in banda larga). Tutto ciò viene fatto o allo scopo di migliorare il rapporto segnale-rumore, eliminando il maggior numero di interferenze e consentendo l'utilizzo contemporaneo della stessa gamma di frequenze a più utenti, oppure allo scopo di mimetizzare il segnale radio trasmesso abbassandone la potenza specifica e portandolo quindi a confondersi con il rumore radio di fondo, in modo da sfuggire al rilevamento da parte delle stazioni di intercettazione radio.Il salto di frequenza, il sequenziamento diretto, l'utilizzo di rumore pseudocasuale, il time scrambling e il chirping sono tutte tecniche a diffusione di spettro, così come la loro combinazione. La trasmissione a banda ultralarga (Ultra Wideband, UWB) è un'altra tecnica per raggiungere lo stesso scopo, basata però sulla trasmissione di impulsi di brevissima durata.
Essenzialmente la espansione di spettro si basa sulla relazione esistente tra banda di un segnale, il suo modulo e il suo contenuto energetico.
Nei grafici infatti osserviamo come l'energia associata ad un segnale (le due aree colorate) aumenta se, a parità di modulo aumentiamo l'occupazione in banda del segnale.
L'espansione di spettro mediante il salto di frequenza (Frequency Hopping) è stata inventata nel 1942 dall'attrice Hedy Lamarr e dal musicista George Antheil (brevetto USA N. 2.292.387). Ispirandosi alle pianole meccaniche a rullo, i due proponevano di utilizzare un rullo di carta con cui sincronizzare i salti di frequenza del trasmettitore e del ricevitore.
Fondamentale per l'utilizzo delle tecnologie a espansione di spettro utilizzate nella telefonia mobile (CDMA, TDMA) è l'algoritmo di Viterbi, che consente di ricostruire l'informazione a partire da un segnale che si presenta molto simile a rumore bianco.
Tecniche di espansione di spettro come i già citati DSSS e FHSS sono implementate nello standard IEEE 802.11 per l'utilizzo nelle reti wireless.
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