Question:
Un système ultra-large bande peut-il transférer des données à haute vitesse sans synchronisation d'horloge précise?
natevw - AF7TB
2019-09-18 02:14:56 UTC
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Récemment, la technologie ultra-large bande a de nouveau fait la une des journaux. Extrait de l'article Wikipédia:

Les transmissions UWB transmettent des informations en générant de l'énergie radio à des intervalles de temps spécifiques et en occupant une large bande passante, permettant ainsi la modulation de la position d'impulsion ou du temps.

D'après d'autres lectures que j'ai faites, j'ai eu l'impression que les signaux UWB peuvent être utilisés d'une manière assez similaire au radar, ce qui est logique. (En cela, il semble relativement plausible que l'on puisse envoyer un signal à large spectre connu et rechercher des retours réfléchis qui correspondent bien à ce qui a été envoyé.)

Mais comment UWB travailler pour la transmission de données entre deux émetteurs-récepteurs? J'ai l'impression que la puissance d'émission est suffisamment faible et suffisamment répartie pour que ces appareils soient autorisés par la FCC en tant que radiateur intentionnel de la partie 15 un . Sans partager une base de temps exacte [du moins, pas au départ?], Comment un récepteur pourrait-il discerner les impulsions de signal qui devraient l'intéresser, par rapport à d'autres bruits aléatoires à large spectre? Et combien d'appareils pourraient communiquer simultanément dans une zone donnée avant que la stratégie ne s'effondre?

Deux réponses:
hotpaw2
2019-09-18 03:25:07 UTC
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Même si toutes les impulsions UWB transmises sont identiques et commencent initialement à une heure inconnue, les variations de motif du temps delta entre les impulsions peuvent être utilisées pour coder des informations.

Comme pour tout étalement (spectre ou autrement), une séquence plus longue avec plus de codage pourrait permettre à plus de signaux (codés en orthogonalité?) d'occuper un canal à un niveau de probabilité de fiabilité donné.

Marcus Müller
2019-09-19 02:46:40 UTC
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Comme l'a dit hotpaw2, le fait est que, même s'il ressemble à du bruit aléatoire, le signal UWB réel est corrélé, d'une manière spécifique connue du récepteur.

Je vais vous expliquer cela à l'aide d'un exemple (bref, je suis à GRCon):

Imaginez votre émetteur UWB en utilisant un schéma où il génère un signal de bruit à large bande. La façon dont il code un bit "0" est qu'il active le bruit pendant exactement 1 ms, puis s'éteint pendant exactement 1 ms. Pour encoder un "1", il coupe d'abord le bruit, puis allume le même timing de 1 ms + 1 ms.

Votre récepteur regrouperait désormais toujours la puissance de bruit qu'il voit pendant 1 ms, et pour le 1 suivant SP; il comparerait alors ces deux, par ex. en divisant la première par la seconde valeur énergétique. Si leur différence est suffisamment significative, il serait assez sûr que a) il y a un émetteur en fonctionnement, et b) quel était le bit transmis.

S'il ne s'agissait que de bruit, il serait peu probable que ce soit le cas. d être activé seulement dans la première milliseconde, mais pas dans la seconde.

En réalité, vous ne feriez probablement pas un schéma de 1 ms allumé, 1 ms d'arrêt (cela ne vous donne que 500 symboles par seconde, et chaque symbole ne porte qu'un bit. Pas beaucoup de vitesse de données!). Au lieu de cela, pour UWB, les temps typiques seraient plutôt à l'échelle nanoseconde. Ensuite, vous ne feriez pas une simple méthode on-off ou off-on, mais plus probablement une séquence plus complexe, divisant le temps du symbole en plus de puces , permettant des séquences beaucoup plus orthogonales (" orthogonal "signifie que si vous ajoutez deux séquences, vous pouvez toujours détecter la présence des deux séquences à partir de la somme). Cela permettrait d'avoir plus de bits par symbole, ou pour plusieurs dispositifs de transmission fonctionnant simultanément.

Je n'ai pas abordé la synchronisation d'horloge ici jusqu'à présent:

Surtout pour les systèmes à détection de puissance uniquement comme UWB, la récupération de synchronisation des symboles est nécessaire; vous contreriez souvent cela en utilisant des paquets courts pour éviter que les horloges ne se désynchronisent, et démarrez ces paquets courts avec une séquence spécialement conçue qui a une autocorrélation qui vous permet d'estimer facilement le débit de puce.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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