4.6. Організація багатоканальної роботи в системах з розширеним спектром.

В системах з розширеним спектром кожний інформаційний канал вирізняється не відведеним частотним діапазоном, а кодом псевдовипадкової послідовності. Таке розділення каналів позначають CDMA (Code Divition Multiple Access). Якщо всі псевдовипадкові послідовності утворюють ортонормовану систему функцій, то можливе надійне розділення повідомлень, що передаються в межах одного частотного діапазону.

Генератори псевдовипадкових сигналів є детермінованими пристроями, вихідні сигнали яких строго визначаються обмеженим набором констант – кодом псевдовипадкової послідовності. Таким чином, треба знати код псевдовипадкової послідовності, щоб відворити її на приймальній стороні. Точна синхронізація з прийнятим сигналом можлива завдяки спеціальним синхроміткам, що вводять в сигнал на початку кожного періода псевдо­випадкової послідовності. Кількість можливих кодів псевдовипадкових послідовностей є значною, що забезпечує секретність передач.

В системі DSSS вирізнення потрібного канала здійснюється в інтеграторі на приймальній стороні, де безпосередньо використовується визначення ортононормованої системи псевдовипадкових сигналів. У системах FНSS та ТHSS використана та обставина, що в ортонормованій системі псевдовипадкових сигналів значення цих сигналів в будь-який момент часу відрізняються, а отже відрізняються миттєві значення частот несучих або номери часових інтервалів в кадрах.

Число каналів зв’язку, що можуть бути розміщені в межах робочого частотного діапазону, визначається виграшем перетворення G і співвідношенням сигнал/шум та може сягати 10⁴ у сучасних системах, що загалом значно перевищує місткість систем із частотним розділенням каналів.

Вкупі з високою завадостійкістю, секретністю передачі та зовнішньою подібністю до шуму переваги систем з розширеним спектром порівняно з традиційними системами є безсумнівними.

Принципи системи DSSS відомі давно. Вже в роки другої світової війни такі системи використовувались воюючими сторонами для спецзв’язку. Але складність аналогових генераторів псевдовипадкових сигналів стримувала їх поширення. Поява простих і надійних цифрових генераторів PN сигналів зумовила комерційне використання систем з розширеним спектром.

Вже розроблено та прийнято міжнародні стандарти на зв’язок DSSS та FHSS. Система DSSS давно використовується в супутникових системах глобального позиціонування. Елементи системи THSS застосовано у комірковій телефонії другого покоління GSM. Розширення спектру в системі BlueTooth здійснюється за FHSS. Третє покоління коміркової телефонії створюється з використанням DSSS та FHSS.

5. Супутникові системи глобального позиціонування.

Системи з розширеним спектром DSSS застосовані майже в усіх існую­чих системах глобального позиціонування для передачі сигналів від супутни­ків до терміналів користувачів. Розглянемо основні принципи побудови систем глобального позиціонування та засоби безпеки інформації у них.

5.1. Загальні принципи побудови систем gps, глонасс та galileo.

Супутникові системи глобального позиціонування GPS (Global Position System, інша назва NAVSTAR, США), ГЛОНАСС (ГЛОбальна НАвігаційна Супутникова Система, Росія) та GALILEO (ЄС) побудовані та працюють за майже однаковими принципами, тобто є системами-близнюками.

Супутникові сектори кожної системи складаються із 27 супутників (з них 3 резервних) на колових орбітах з висотою над поверхнею Землі біля 20 тис. км : 20180 км GPS, 19100 км ГЛОНАСС та 23222 км GALILEO. Кожний супутник щодоби здійснює біля двох повних обертів навколо Землі. Кількість супутників та їх розподіл за орбітами визначається вимогою одночасного приймання сигналів у будь-якій точці земної поверхні щонайменше від чотирьох супутників. Висота орбіт визначена мінімальним впливом земної атмосфери та достатнім рівнем сигнала від супутників. Час життя супутників на орбітах зараз визначається головно запасами робочої речовини для корекції орбіти та доходить до 12 років. У системі GPS розміщено по 4 супутники на шести симетричних орбітах з кутом нахилу площин орбіт до площини екватора 55^о. У системах ГЛОНАСС та GALILEO розміщено по 8 супутників на трьох орбітах з кутами нахилу 65^о та 56^о відповідно.

Наземні сектори систем складаються зі станцій спостереження та управління супутниками, що коректують орбіти та бортові годинники, визначають працездатність і замінюють несправні супутники, збирають і передають дані про гальмування супутникових сигналів у атмосфері, вносять похибки у дані для неавторизованих користувачів, та багато іншого.

Сектори користувачів утворюють власники терміналів-приймачів.