Sagedushüplemine

Allikas: Vikipeedia
Signaali sagedus ajas sagedushüplemise kasutamisel

Sagedushüplemine, ka sagedushüpitamine (inglise keeles Frequency hopping, ka Frequency-hopping spread spectrum 'sagedushüplemisega spektrilaotus') on raadiosignaali edastamise viis, kus kasutatakse fikseeritud ribalaiusega signaali saatesageduse kiiret muutmist. Sageduse muutmine toimub pseudojuhusliku algoritmi alusel. Sageduse muutmise järjekord on teada nii saatjale kui vastuvõtjale. Eristatakse kiiret ja aeglast sagedushüplemist. Aeglase sagedushüplemise korral edastatakse ühel sagedusel mitu bitti. Kiire sagedushüplemise korral muudetakse ühe biti edastamisel sagedust mitu korda.

Eelised[muuda | muuda lähteteksti]

Sagedushüplemise eelised signaali fikseeritud sagedusega edastuse ees on järgmised:

  • Kitsaribalise müra ja häiringute vähene mõju vastuvõetavale signaalile. Hajutatud signaali kogumine vastuvõtjas hajutab omakorda kitsaribalise müra energiat, vähendades niiviisi viimase mõju.
  • Sagedushüplevat signaali on raske tuvastada. Kitsaribalise vastuvõtja jaoks avaldub selline signaal vaid taustamüra väikese kasvuna.
  • Sagedushüplevat signaali on raske pealt kuulata. Selleks tuleb teada pseudojuhuslikku jada, mille alusel signaal on moduleeritud.
  • Sagedushüplemisega signaal segab minimaalselt samas sagedusribas töötavaid kitsaribalisi edastusi ja vastupidi. Samuti peaaegu ei sega teineteist samas sagedusalas töötavad sagedushüplemist kasutavad seadmed. Seega võimaldab sagedushüplemine sagedusriba tõhusamat kasutamist.

Ühenduse loomine[muuda | muuda lähteteksti]

  • Ühendust alustav osapool edastab sideloomise nõude kokkulepitud sagedusel või spetsiaalse kontrollkanali kaudu.
  • Teine osapool vastab, edastades kontrollarvu ehk seemne.
  • Seemne alusel arvutab ühendust luua sooviv osapool välja sagedushüplemise järjekorra.
  • Seejärel edastab ühenduse alustaja sünkroniseerimissignaali esimesel väljaarvutatud sagedusel, andes sellega teisele osapoolele teada, et on sageduste järjekorra õigesti välja arvutanud.
  • Algab andmeedastus. Mõlemad osapooled vahetavad signaali sagedust sünkroonselt ja samas järjestuses.

Ajalugu[muuda | muuda lähteteksti]

Sagedushüplemise kontseptsiooni mainiti esmakordselt 1903 Nikola Teslale välja antud USA patentides 723 188 ja 725 605. Idee ise pärines tema 1898 sooritatud katsetustest raadio teel juhitava allveelaevaga. Vähendamaks häirete mõju, kasutas Tesla koodketast, mille pöörlemine muutis kindlaksmääratud järjekorras saatja sagedust.

Esmakordselt mainiti sagedushüplemist kirjanduses Saksa raadioinseneri Johannes Zennecki 1908 ilmunud raamatus "Traadita telegraaf". Esimeses maailmasõjas kasutasid Saksa keisririigi relvajõud sagedushüplemist pealtkuulamiskindlaks sidepidamiseks paiksete juhtimispunktide vahel.

Hedy Lamarr (1940)

1942 anti näitlejannale Hedy Lamarrile ja heliloojale George Antheilile välja USA patent 2 292 387 "Salajase sidesüsteemi" peale. Tegemist oli raadio teel juhitavate torpeedode tarbeks välja töötatud sagedushüplemise süsteemiga, kus sagedust muudeti sünkroonselt pöörlevate nukkvõllide abil. Süsteem kasutas 88 sagedust.

Kasutamine[muuda | muuda lähteteksti]

Tuntuim rakendus, kus kasutatakse sagedushüplemist, on Bluetooth. Seal kasutatakse adaptiivset sagedushüplemist, mille eripäraks on vältida neid sagedusi, millel asuvad tugev müra või häiring. Samuti välditakse sagedusi, millel signaali levi on mõnel muul põhjusel, näiteks feedingu tõttu, halb. Sagedushüplemist kasutatakse laialdaselt sõjaväes, näiteks USA sõjaväe süsteemides HAVE QUICK ja SINCGARS.

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]