Fhss что это такое
Метод FHSS
FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum, псевдослучайное изменение рабочей частоты) – еще один метод обработки сигнала с целью расширения его спектра, используемый в беспроводных локальных сетях.
Метод FHSS также разбивает диапазон частот 2400–2483,5 МГц на полосы, но, в отличие от DSSS, эти каналы имеют ширину 1 МГц и их количество составляет 79. На этом их сходство заканчивается, и дальнейшие принципы работы коренным образом отличаются друг от друга.
Согласно методу FHSS данные передаются только по одному каналу, но сам канал с частотой не более 20 мс изменяется псевдослучайным образом. Причем схема изменения канала определяется и согласовывается между передатчиком и приемником заранее, на этапе соединения. Подобный подход позволяет значительно уменьшить вероятность того, что передаче данных что-то может помешать. Даже если в один из моментов передачи данных какое-то другое беспроводное оборудование займет нужный канал, сигнал об этом поступит отправителю, и необходимый фрагмент данных будет отправлен повторно.
По сравнению с DSSS метод FHSS является более помехозащищенным. Причиной является ширина канала, который используется для передачи данных. Так, возможность возникновения помехи для передачи, которая ведется с помощью 79 каналов шириной в 1 МГц, гораздо ниже, чем вероятность появления помехи для передачи, которая использует канал шириной в 22 МГц. Даже если рассмотреть вариант узкополосных помех, то случайное изменение несущей частоты, то есть смена каналов, делает такое влияние некритичным и приводит лишь к незначительному падению скорости передачи данных за счет отсылки дополнительных частей данных.
По этой причине на практике системы FHSS оказываются более устойчивыми к широкополосным помехам и могут продолжать работать (хотя и с пониженной пропускной способностью) в условиях, когда системы DSSS уже не способны нормально воспринимать полезный сигнал.
Fhss что это такое
Что такое FHSS?
Теперь, я решил написать популярную статью о технологии FHSS. Каково же было мое удивление, когда я решил узнать историю появления этой технологии. Поэтому, сразу хочу сказать, что статья не будет похожа на все остальные статьи на нашем сайте. И так приступим. Историческая справка.
Хеди Ламарр и её изобретение
Хеди Ламарр– одна из удивительнейших женщин XX века родилась под знаком Скорпиона 9 ноября 1913 года в Вене (Австрия). Её имя при рождении Хедвиг Ева Мария Кислер.
Её мать была пианисткой, а отец – банкиром.
В историю всемирного кино она вошла два раза.
Первый раз она сыграла героиню провокационного новаторского фильма «Экстаз» (под настоящим именем – Хедвиг Кислер). её признали звездой Голливуда (под псевдонимом Хеди Ламарр), присвоили титул «самой красивой женщины мира».
Лучшие фильмы с её участием: «Экстаз»,
«Шумный город», «Равнина Тортилья». Всего она снялась в более чем 55 фильмах.
Пребывая на пике карьеры, «самая красивая женщина мира» в 1942 г. запатентовала идею “частотного сканирования”, и это не имея никакого технического образования. Её изобретение легло в основу оснащения вооружённых сил США – Navstar Global Positioning System – GPS (спутниковой системы глобального позиционирования). И как Вы уже догадываетесь в современных системах радиоуправления моделями.
Свой патент Хеди Ламарр безвозмездно подарила правительству США.
Попробуем проследить жизненные перипетии в судьбе Хеди Ламарр, которые, в конце концов, привели к созданию основ спутниковой связи и функционирования мобильных телефонов и систем дистанционно управления.
Хеди Ламарр росла во времена правления Третьего рейха. Будучи еврейкой, она имела несколько имён в зависимости от обстоятельств, хранила тайну своей национальности, постоянно находилась в напряжении из-за преследования евреев.
В 1933 году 18-летняя Хеди Ламарр приняла приглашение на главную роль в фильме чешского режиссёра Густава Махаты «Экстаз». Это был первый эротический фильм в мире, который своей десятиминутной сценой с обнажённой Хеди Ламарр вызвал настоящий скандал в мире кино. Несмотря на то, что на Венецианском кинофестивале в 1934 г. «Экстаз» получил первый приз за лучшую режиссуру, он был запрещён во многих странах мира (и в США в том числе).
Среди многочисленных попыток побега Хеди Ламарр от Фрица Мандла последняя таки завершилась успехом. Хеди подсыпала снотворное служанке, которая за ней следила, переоделась в её одежду и сбежала. После этого она недолго жила в Лондоне, подрабатывая певицей, откуда переехала в Голливуд подальше от своего мужа.
В Голливуде она попала на глаза великому Луису Майеру – основателю компании Metro Goldwyn Mayer.
Именно Майер порекомендовал Хеди сменить свою фамилию Кислер, дабы не шокировать пуританскую публику в Соединённых Штатах. В качестве псевдонима Хеди выбрала фамилию «Ламмарр», что в переводе означает «море». Несмотря на изменение фамилии, в Голливуде её скандальная репутация только выросла. Ламарр ещё пять раз выходила замуж, шесть раз разводилась.
За вклад в искусство и кинематограф на Аллее звёзд в Голливуде у Хеди Ламарр есть своя звезда.
Её изобретение легло в основу современных сотовых телефонов, беспроводной широкополосной связи и телекоммуникаций.
Начало 40-х годов сопровождалось Второй мировой войной в Европе, торпеды были под радиоуправлением. Одна из основных военных проблем заключалась в том, что противники могли легко нарушить наведение торпеды, обнаружив её несущую частоту.
Хеди Ламарр всячески стремилась помочь союзникам. Вместе с Джорджем Антейлом Хеди Ламарр придумала, как достичь защищённого управления торпедой по радио!
Актриса познакомилась со скандальным авангардистом и композитором Джорджем Антейлом ещё в Лондоне. Он разделял её резко негативное отношение к нацистам. Вместе с Хеди Ламарр Джордж Антейл разработал идеи, приведшие к столь важному изобретению.
Как всё гениальное просто, так и идея изобретения была очень проста. Когда сообщать координаты цели управляемой торпеде дистанционно только по одной контрольной частоте, враг легко перехватывает сигнал, более того, он может заглушить его или
перенаправить торпеду. Ламарр предложила синхронно в соответствии с определённым алгоритмом менять несущую частоту передатчика ракеты и приёмника. Так противник не сможет «вклиниться» в такой канал связи. Ламарр предложила создать управляемые торпеды.
Вместе с Антейлом они разработали следующий алгоритм: необходимо использовать на передатчике случайный код, он будет изменять канал передачи, тогда можно будет синхронизировать такие частотные переходы и на приёмнике.
Смена каналов связи есть гарантия безопасной передачи информации. Для обеспечения синхронности изменения частоты Ламарр и Антейл использовали ленты с дырочками – такие, как бумажная лента в механическом пианино.
На тот момент псевдослучайные коды были использованы для шифровки информации, которую передавали по постоянным (неменяющимся) открытым каналам связи. Хеди Ламар и Джордж Антейл сделали шаг вперёд: стали использовать секретный ключ для
быстрой смены каналов передачи информации!
Ламарр и Антейл уже в августе 1942 г. получили патент номер 2292387 «Secret Communication System» (Секретная система связи). Патент включает описание секретных систем связи, включающих передачу ложных каналов на различных частотах.
Эта разработка стала основой Spread Spectrum – связи с расширенным спектром, сегодня она используется везде: в мобильных телефонах, GPS и WiFi. United States Navstar Global Positioning System (Американская система глобального позиционирования) – в мире это самая большая система, которая беспрерывно передаёт сигналы с расширенным спектром. Таким образом, разработка Хеди Ламарр – одна из наиболее значимых технических работ XX в., более того, основа современной военной мощи США. Все передовые технологии настоящего в долгу пред непревзойдённой Хеди Ламарр.
В 1942 г. изобретение так и не реализовали из-за ненадёжности механических компонентoв. Нужно ли писать, что денег за патент они так и не получили. Однако Хеди Ламарр не сдавалась: деньги для союзников она зарабатывала совсем иным способом: дарила поцелуй любому мужчине, который потратит 25 тыс. долларов на военные облигации! В результате она собрала 17 млн. долларов!
В 1950 г. известность, красота, и технический склад ума помогли Хеди Ламарр получить предложение сняться в рекламе Emerson (телевизоры и радиоприёмники). Реклама получилась более чем успешной. Так об изобретении вспомнили только в конце 50 гг., когда перешли на электронные компоненты.
Уже в 1960 г. появился термин Spread Spectrum (система с расширенным спектром), который развивал идеи Ламарр и Антейла. Военное ведомство США разработало и успешно внедрило систему секретной связи (с основой расширенного спектра), которую применяли даже в 1962 г. во время Карибского кризиса.
В начале 80-х технологию начали использовать в гражданских целях, а до тех пор она долгие годы была засекречена.
Сегодня технология расширенного спектра пребывает на пике своей «карьеры». Она применяется в мобильной телефонии, Bluetooth, беспроводных устройствах связи Wi-Fi и др. областях.
Хеди Ламарр умерла 19 января 2000 г. Последние годы её жизни о ней почти никто не вспоминал, жила Ламарр бедно, нянчила своих правнуков и занималась бесконечными судебными разборками о клевете и несанкционированном использовании её имени.
Сын Хеди Ламарр Энтони Лодер работает директором магазина сотовых телефонов в Лос-Анджелесе. Прах Хеди Ламарр, согласно завещанию, был развеян на её родине в Австрии.
В 1998 г. символом Corel Draw (программа векторной графики) стал портрет Хеди Ламарр.
Начиная с 2005 года, каждое 9 ноября вся Европа празднует День Изобретателя в честь Хеди Ламарр.
Сегодня, когда Вы пользуетесь аппаратурой радиоуправления, мобильным телефоном или Интернетом, помните, что обязаны этим замечательной, удивительной женщине – Скорпиону Хеди Ламарр, не только красивой актрисе, а гениальной изобретательнице, которая на многие годы опередила своё время.
Технология расширенного спектра
Благодаря исторической справке, мы знаем, что метод расширенного спектра создавался для разведывательных и военных целей. Основная идея метода состоит в том, чтобы распределить информационный сигнал по широкой полосе радиодиапазона, что в итоге позволит значительно усложнить подавление или перехват сигнала. Первая разработанная схема расширенного спектра известна как метод перестройки частоты. Более современной схемой расширенного спектра является метод прямого последовательного расширения (DSSS). Оба метода используются в различных стандартах и продуктах беспроводной связи.
Для того чтобы радиообмен нельзя было перехватить или подавить узкополосным шумом, было предложено вести передачу с постоянной сменой несущей в пределах широкого диапазона частот. В результате мощность сигнала распределялась по всему диапазону, и прослушивание какой-то определенной частоты давало только небольшой шум. Последовательность несущих частот была псевдослучайной, известной только передатчику и приемнику. Попытка подавления сигнала в каком-то узком диапазоне также не слишком ухудшала сигнал, так как подавлялась только небольшая часть информации.
В течение фиксированного интервала времени передача ведется на неизменной несущей частоте. Для того чтобы приемник синхронизировался с передатчиком, для обозначения начала каждого периода передачи в течение некоторого времени передаются синхробиты. Так что полезная скорость этого метода кодирования оказывается меньше из-за постоянных накладных расходов на синхронизацию.
Несущая частота меняется в соответствии с номерами частотных подканалов, вырабатываемых алгоритмом псевдослучайных чисел. Псевдослучайная последовательность зависит от некоторого параметра, который называют начальным числом. Если приемнику и передатчику известны алгоритм и значение начального числа, то они меняют частоты в одинаковой последовательности, называемой последовательностью псевдослучайной перестройки частоты.
Сегодня, когда Вы пользуетесь системой дистанционного управления, мобильным телефоном или Интернетом, помните, что обязаны этим замечательной, удивительной женщине – Скорпиону Хеди Ламарр, не только красивой актрисе, а гениальной изобретательнице, которая на многие годы опередила своё время.
Такая вот необычная статья!
Автор статьи: Владимир Масленников
пишите отзывы, мы пишем и переводим статьи для Вас!
Авторское право: Перепечатка материалов статьи без разрешения автора запрещена. Автор разрешает дать ссылку на эту статью на сайте Территория Хобби.
 | Рассказать знакомому |   |
 |
|  |
 | |  |
| | |
| ||||||||||||
| ||||||||||||
| ||||||||||||
| ||||||||||||
| ||||||||||||
|
385309602