Moin, ich frage mich schon seit längerer Zeit, wie DSSS, bzw. WLAN wirklich funktioniert; vielleicht könnt Ihr mir ja weiterhelfen. Also man hat doch seine Nutzdaten. Die werden dann mit der pseudo-zuffalsfolge XOR-Verknüpft. Heraus kommt ein Code, der dann x-mal so lang ist. Soweit, so einfach. Und dann? Man hat ja das 2,4GHz-Band. Dieses ist ja in Kanäle aufgeteilt, über die die Sequenzen übetragen werden. Wenn ich das richtig gesehen habe, auf allen Frequenzen gleichzeitig. Aber ist das Signal innerhalb der Frequenzbänder auch wieder Frequenzmoduliert, also um eine Trägerfrequenz herum? Denn Amplizudenmodelliert wird es ja wohl nicht sein. Und wie funktioniert der Empfänger? Wie schafft der es, die Frequenzen wieder auseinanderzunehmen, und mit der Chiping-Sequenz zu vergleichen? Vielleicht könnt Ihr mir da ja etwas weiterhelfen... MfG, und vielen Dank, Ozzy
Ist ähnlich wie CDMA bei UMTS. Habe da eine Studienarbeit drüber geschrieben (Inklusive Simulationsprogramm für MATLAB), wenn du willst schick ich sie dir, musst mir nur deine Mail-Adresse geben. Grob gesagt. Jeder Teilnehmer bekommt einen orthogonalen Code. Über diesen Code werden die eigentlichen Nutzbits codiert. Angenommen der Code ist 10110101 und es sollen die Bits "1" und "0" übertragen werden, dann werden anstatt 1 und 0 die mit dem Code XOR verknüpften Bits übertragen: Signal 1 0 Chipsequenz 10110101 10110101 XOR 01001010 10110101 Es werden anstatt die zwei Bits also 16 Bits übertragen. Dadurch entsteht also quasi eine Redundanz, da nun das selbe Bit in 8 Bits codiert und übertragen wird. Die Dekodierung erfolgt auf der Empfängerseite genauso Signal 01001010 10110101 Chipsequenz 10110101 10110101 XOR 11111111 00000000 Durch die Integration und Normierung erhält man also wieder die Bits "0" und "1". Selbst Bitfehler können so korregiert werden solange die Summe der Bits größer als ein Schwellwert ist. Verwendet man orthogonale Codes können nun mehrere Teilnehmer auf der gleichen Frequenz senden ohne das sie sich gegenseitig stören (sofern der S/N groß genug ist). Welche Modulation verwendet wird ist für die Übertragung aber egal, üblicher Weise wird jedoch QAM o.ä. verwendet.
Nachtrag: Durch die Codierung jedes Bits in mehrere Bits (sogenannte Chips) wird daher also die Datenrate verringert. Angenommen man hat einen Kanal, der ohne Codierung 128 kbit/s schafft, so schafft man mit obigen Beispiel also nur noch 16 kbit (Nutzdatenrate). Die Chiprate bestimmt hier also die benötigte Bandbreite und nicht die Nutzdatenrate, denn man kann über den Kanal ja auch Daten übertragen, die nur mit 4 Bits pro Bit kodiert sind. Es ist auch möglich, dass die einzelnen Benutzer unterschiedlich lange Codes (und somit auch unterschiedliche Datenraten haben) diese jedoch auf der gleichen Frequenz (bzw. Frequenzbereich, Kanal) übertragen. Voraussetzng dafür ist aber, dass die Codes orthogonal sind und der Benutzer mit der geringeren Codelänge ein entsprechend gutes S/N hat (nah am Sender). Ein Benutzer "sieht" die Daten der anderen Nutzer nur als Rauschen, weil der Code eben diese Signale nicht dekodieren kann.
Moin, Dein Angebot nehme ich sehr gerne an. Meine Adresse: Ozzy@Chiaroscuro.de. Weißt Du denn auch, ob es da unterschiede zwischen FM und AM gibt? Also welche Modulationsart dafür besser geeignet ist?
Nachtrag: habe gerade gesehen, dass wenn man das mit OFDM macht, QAM wohl sehr gängig ist; dann werde ich mich da mal weiter einlesen. Bin aber schon auf Deine Studienarbeit gespannt. MfG, und vielen Dank im Voraus!!!
http://de.wikipedia.org/wiki/CDMA http://de.wikipedia.org/wiki/Spread_Spectrum google: CDMA tutorial Search the friendly web! Cheers Detlef
Wie gesagt, mir ging es mehr um die Übertragung; die Spreizung hatte ich ja schon verstanden...
Hallo Christoph,
>wie funktioniert WLAN?
DSSS gilt nur für 802.11b für 802.11a/g wird OFDM eingesetzt;
Und nicht vergessen dass hier ausschließlich digitale
Modulationsverfahren eingesetzt werden - also bitte nicht mit FM und AM
verwechseln...
...nur so am Rande erwähnt.
-
CU
W.
@wolfgang R. Wird DSSS nicht bei 802.11 Orginalstandard CCK bei 802.11b (1 Mbit bis 11Mbit) OFDM bei 802.11g (9Mbit-54Mbit) eingesetzt?
Hallo Timmo H. ich halte immer wieder Vorträge zum Thema Wireless Automation und mich vergleiche die auswirkungen der unterschiedlichen Modulationsverfahren in industriellen Anwendungen. Mich würde deine Studienarbeit zu CDMA sehr interessieren. Thosch4@gmx.de vielen Dank
Nur eine Frage an die Experten unter Euch: Ich habe bei einem Gerät Gerät gelesen: Modulation: DSSS/OFDM. Das bedeutet doch: entweder oder, oder? Denn beides zusammen geht, so wie ich das verstanden habe, nicht... Stimmt das? MfG, Ozzy
Natürlich nicht: OFDM = Orthogonal Frequency Division Multiplex Bedeutet, dass auf mehereren Trägerfrequenzen gleichzeitig übertragen wird. Das Spektrum wird also dadurch gespreizt, indem mehrere Trägerfrequenzen verwendet werden. Bei DSSS wird immer die gleiche Trägerfrequenz verwendet, dafür aber mit einer höheren Bandbreite (durch vorherige Spreizung des Signals mit einer Chipsequenz)
Hallo!
ich bin bei der Vorbereitung des gleichen Themas, deswegen
schreibe ich hier, statt einen neuen Beitrag zu erstellen.
Ich habe eine Frage.
Bisher alles Klar, der Code wird gespreizt und durch mathematisches
Verfahren erhält man einen Code, der übertragen wird.
In dem obigen Beispiel ist:
verknüpften Bits übertragen:
Signal 1 0
Chipsequenz 10110101 10110101
XOR 01001010 10110101
Ok, nun frage ich mich, Woher weiß der Teilnehmer A dass er die richtige
Sequenz erhalten hat?
Anhand des obigen Beispiels nehmen wir an, gibt es 2 Teilnehmer: A und
B.
Beide erhalten die Sequenz:
XOR 01001010 10110101
Wie kann A bzw. B wissen, dass er adressiert wurde!?!??
A könnte nochmal die XOR verwenden und das Signal zurückgewinnen.
B könnte aber mit seiner eigenen Chipsequenz eine falsche Information
durchrechnen und daher interpretieren.
Wie löst man das Problem?
Gruß
David
Moin, auch wenn das jetzt ja schon lange her ist: soweit ich weiß, besitzen die Teilnemer jeweils unterschiedliche Chip-Sequenzen, die optimalerweile orthogonal zueinander sind, also maximal unterschiedlich. Normalerweise sollte ja nach der Entspreizung alle Bits einer Sequenzlänge das übertragene Bit ergeben, also wie bei Dir oben erst 8x die 1 und dann 8x die 0. Bei der falschen Sequenz entstehen aber andere Ergebnisse z.B. 10011100. Daher kann der zweite Teilnehmer die empfangene Sequenz gar nicht dekodieren bzw. falsch interpretieren...
Moment, beim WLAN wird DSSS nicht dazu verwendet, dass unterschiedliche Teilnehmer getrennt werden, sondern damit das Signal robuster wird. Die Zeilnehmer werden immer noch über Frequenz und Zeit getrennt, zumindest bei WLAN. (Bei UMTS ist das anders) Damals als DSSS WLAN raus kam, war die notwendige Technik noch zu teuer. So weit wie ich weiß wird bei WLAN nicht mal der Rahmen per Korrelation, sondern über eine Einlaufsequenz gefunden. Das wollte man ohne DSP machen können.
Danke Oz,
dennoch ist meine Frage, meiner Meinung nach, ist aber noch
nicht beantwortet.
Ich werde hiermit versuchen, noch anhand eines Beispiels meine Frage zu
stellen.
Wie Du richtig sagst:
Normalerweise sollte ja nach der Entspreizung alle Bits einer
Sequenzlänge das übertragene Bit ergeben, also wie bei Dir oben erst
8x
die 1 und dann 8x die 0.
stimmt. Nur...der einzelne "Teilnehmer" weißt nicht welche Sequenzlänge
übertragen werden musste!
Ich versuche nochmal mit einem anderen Beispiel. Verlassen wir die
unterschiedliche Teilnehmer, vielleicht sind die verwirrend.
Also..Es wird überall betont, dass die Frequenzspreizung eine
Erweiterung des Spektrums des Signals ermöglicht, und dadurch kann das
übertragene Signal sogar unter dem "natürlichen" Rauschen liegen.
http://www.tapr.org/images/ssfig1.gif
Sogar kann man gar nicht merken, dass eine Nachricht übertragen wird, da
vom Empfänger nur die Information die aus seiner eigenen Sequenz
errechnet wird, zählt.
Dann frage ich mich... in dem Spektrum des Rauschens:
http://me-lrt.de/img/mt-115-rauschen-weiss-white-noise-diagramm.png
treten "0" und "1" zufällig auf. Dies bedeutet, dass eine irgendwelche
randomSequenz in den Empfänger zugeführt wird. Ok, nun wie kann der
Empfänger erkennen, dass er das richtige versendete Signal empfängt? Er
könnte rein theoretisch eine irgendwelche Sequenz zu seiner XOR
Operation zuführen und daher falsche Ergebnisse berechnen.
Ich brauche solche info, weil ich arbeite nun an einem Projekt, in dem
ich FHSS und DSSS erklären sollte. Trotz Bücher und unzählige Internet
Tutorials im Internet gibt es noch Sachen die mir noch nicht ganz klar
sind.
Das Prinzip des DSSS Verfahren ist "im Prinzip" einfach zu verstehen.
Jedoch habe ich Fragen bezüglich der empfangenen Sequenz.
Ich hoffe meine Fragen sind jetzt etwas klarer :)
Gruß und schönen Sonntag an allen.
David
Moin, also die Signalenergie ist eben relativ gering. Das heißt aber nicht, dass man das Signal nicht wieder rekonstruieren, bzw. im Rauschen erkennen kann... Ich glaube, das ist etwas schwierig zu erklären. Sag doch mal kurz, wofür Du das brauchst, bzw. welche Grundlagen Du besitzt, dann kann ich das genauer erklären.
Angehängte Dateien:
-
spreizcode.png
100 KB
Die Code-Länge - also der Spreizfaktor - wird ja beim Verbindungsaufbau, oder eben auch zwischendurch - je nach Empfangsqualität und Netzlast ausgehandelt. Wenn man z.B. nur ein sehr schlechtes Signal hat, dann wird ein entsprechend langer Spreizcode verwendet, wodurch der S/N ansteigt. Wichtig dabei ist, dass wenn mehrere Benutzer in dem System angemeldet sind unterschiedlich lange Spreizcodes verwenden, dass diese Codes immer nur aus einem Zweig genommen werden können, aus denen nicht vorher schon ein Benutzer einen kurzen Code genommen hat. Nur dann ist die Orthogonalität von den unterschiedlichen Codes sichergestellt und damit auch ein falscher Empfang ausgeschlossen. Ich habe dazu mal ein Bild gemacht, siehe Anhang. Also aus dem Beispiel: Angenommen es gibt gibt zwei Benutzer im Netz, einer hat ein sehr gutes Signal und der andere ein sehr schlechtes Signal. Der mit dem guten Signal kann einen kurzen Spreizcode - in diesem Fall z.B: C_8,2 - verwenden und erhält dadurch auch eine Entsprechend hohe Übertragungsrate (also Symbolrate/Spreizfaktor). Der Benutzer mit schlechter Signalqualität erhält einen langen Code, dieser darf aber nicht C_8,2 als Ursprung haben sondern muss aus dem anderen Zweig (z.B. C_8,1 => C_16,1) gewählt werden. Nur dann ist der Code von Benutzer 1 auch wirklich orthogonal zu dem von Benutzer 2 und auch nur dann kommen genug "Chips" heile an und auch nur dann wird das Bit als "heile" gewertet. Das ist so wie in etwa mit den Telefonnummern. Wenn dein Nachbar die Telefonnummer "7438" hat, dann sind alle nummern die 7438 beginnen nicht mehr verfügbar. Es gibt also keinen anderem in deinem Ort der z.B. "743829" haben kann. Wenn du 7438 wählst wirst du automatisch mit dem Nachbar der "7438" hat verbunden, die nachfolgenden Stellen sind quasi nicht existent. Zudem gibts ja auch noch dinge wie Checksumme etc.
Hallo!
also...eure Antworten sind verständlich und interessant und ihr
seid echt nett und bin euch dafür super dankbar, aber...ich glaube wir
verstehen uns nicht.
Vielleicht ist meine Frage blöd oder kann ich mich nicht so gut
ausdrücken.
Aber grob gesagt... gibt es einen Empfänger, der "alles hört". Der
erhält "1" und "0" "aus der ganzen Welt" (mehrere Sender angeschaltet,
verschiedene Übertragungen, Rauschen, meine Oma mit der neuen
Mikrowellen, die mehr Entropie erzeugt,...usw...) . Wie kann er
unterscheiden, welche "1" und "0" in seine XOR Operation zuführen muss
und welche nicht?
Ich hoffe, ist es jetzt etwas verständlicher geworden.
@Oz: ich bin Stundent, MSc Elektrotechnik und habe schon Digitale
Signalverarbeitung abgelegt und kenne schön die meisten Analog und
Modulationsverfahren. Ich brauche DSSS für ein Seminar
@Timmo: danke für das Bild, sehr deutlich und klar gemacht, kann ich
auch eine Kopie deiner Studienarbeit bekommen? Vielleicht hilft sie mir
weiter. Ich werde es weder veröffentlichen noch damit was anderes
machen.
Danke nochmal
Gruß
David
Moin, klar hast Du auch Rauschen, aber der Empfänger weiß doch auch, welche Frequenzen er demodulieren muss. Daher verstehe ich nicht wirklich was Du damit meinst, welche "1" und "0" er unterscheiden er unterscheiden soll... Also von der Energiedichte ist das Signal zwar nicht vom Rauschen zu unterscheiden, aber durch das Trägersignal werden diese "verteilten" Energien der "Teilsignalen" wieder zusammengesetzt.
Danke Oz,
ich habe meiner Frage selber beantwortet. Anscheinend liegt die
Antwort in der Orthogonalität der Signale.
In diesem Artikel: http://www.tzschupke.de/unterseiten/mf/dma.htm
habe ich verstanden wie aus empfangenen "1" und "0" die Information
zurückgewinnen werden kann. Dennoch ist es mir noch nicht klar wie
werden Sender und Empfänger synchronisiert.
Ich bitte euch, könnt mir bitte Material zusenden, Links, Pdf,
empfohlene Bücher und Literatur empfehlen?
Es gibt noch viele Sachen, die mir noch nicht klar sind...
Danke nochmal
Gruß
David
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