navbar.frm 20180310
ATTENTIE. . VAKANTIE ONDERHOUD . . Bijeenkomst op 18 oktober 2018 . . Elke zondag 145.475 MHz . . 10:30 RTTY bulletin . . 11:00 uur Woerdense Ronde .
W

Frequency hopping

Samenvatting

Frequency hopping

Op onze bijeenkomt in juni gaf Henk Vrolijk, PA0HP, een lezing over de rubidium oscillator en zijn toepassing.

Rubidium gestabiliseerde oscillatoren worden gebruikt in communicatie system die gebruik maken van frequentie hopping. Daarbij wordt de uitzend frequentie tot enkele honderden keren per seconde veranderd, volgens een pseudo random patroon.

Veel moderne communicatie systemen als mobile telefonie, GPS, Blue Tooth, WiFi, etc. maken van dit systeem gebruik. Ook in de amateur wereld wordt er mee geexperimenteerd, waaronder het bekende MT63.

Frequency hopping is een systeem dat bedacht is door de actrice Hedy Lamarr. In de WWII bedacht zij een systeem om het storen van radio bestuurde torpedo's door de vijand te verhinderen. Haar patent op een Secret Communication System vormt de basis van de moderne Spread Spectrumtechnieken.

Frequency-hopping De uitzendfrequentie wordt slechts een korte tijd op een frequentie gehouden. Die tijd is zo klein dat het voor peilinstallaties moeilijk wordt gemaakt om richting en excate frequentie te bepalen. De uitzendfrequentie verspringt volgens een random patroon in een frequentie band. Dit maakt het moeilijk om de volgende frequentie te voorspellen. De modulatie van de moet natuurlijk geen AM zijn, want als de 'vijand' een breedband AM-ontvanger zou gebruiken, is de informatie zo af te tappen. Een pulscode modulatietechniek maakt het afluisteren moeilijk en wordt tevens gebruikt om storende signalen uit te schakelen. Een toevallige luisteraar hoort nu alleen nog maar een geringe verhoging van het ruisnivo.
Frequency-hopping

Een typische transceiver ziet er schematisch als volgt uit:
Een kristal oscillator stuurt een klok aan. De klok zend start en synchronisatie signalen naar een pseudo random generator (PNG). De PNG mag natuurlijk niet echt random zijn, want dan kan de ontvanger er niets mee. Er wordt elke keer een zelfde random patroon gegenereerd. Random betekent in dit verband dat het niet meer voorspelbaar is of er een 1 of een 0 wordt gegenereerd. De ontvanger moet natuurlijk zowel het patroon kennen, als het moment waarop dit gestart is, want daar moet wel bekend zijn wat het volgende bitje moet worden. Zo kan op de juiste tijd de ontvangfrequentie op de volgende zendfrequentie worden gezet. Er gaat dus ook een kloksignaal naar het ontvangergedeelte van de transceiver. Heel belangrijk is dat de 'sleutel' de code alleen bekend is bij de zender en de ontvanger. Het overbrengen van die code naar de verschillende transceivers in een communicatiesysteem is een van de meest belangrijke aspekten van het systeem. Bij militaire systemen wisselt de code zelfs dagelijks. Het is afhankelijk van het gebruiksdoel en valt buiten het kader van dit artikel.

Van groot belang bij deze systemen is, dat de frequenties van zender en ontvanger op elk moment gelijk zijn. Ook is het belangrijk om over de exacte tijd te beschikken om de pseudo random generator in de ontvanger gelijk te laten lopen met die van de zender.

De met behulp van rubidium gestabiliseerde kristaloscillator zorgt daarbij voor zowel een juiste frequentie als een nauwkeurige klok. Bij systemen met in een uitgebreid gebied of bij reflecties aan hoge gebouwen, etc, kunnen looptijd verschillen optreden. Door de exacte gelijkloop van zend- en ontvang systemen, kunnen fluctuaties in looptijdverschillen onschadelijk worden gemaakt.

(PA0PHB)

Meer informatie:

. .