ISM-Bandregeln für das Spread-Spektrum: Wie viel muss ich verbreiten?

Ich mache eine vorläufige Studie für einen 5,8-GHz-ISM-Banddaten-Downlink für einen Würfelsatelliten.

Ich weiß, dass das Spread-Spektrum für ISM obligatorisch ist, aber die FCC-Regeln scheinen ziemlich undurchsichtig zu sein, wie viel ich verbreiten muss (für DSSS). Die einzigen Referenzen, die ich finden konnte, waren diese Ausschnitte aus 15.247 (der Rest scheint sich ausschließlich auf FHSS zu beziehen):

Systeme, die digitale Modulationstechniken verwenden, können in den Bändern 902-928 MHz, 2400-2483,5 MHz und 5725-5850 MHz arbeiten. Die Mindestbandbreite von 6 dB muss mindestens 500 kHz betragen.

Und:

Bei digital modulierten Systemen darf die vom beabsichtigten Strahler zur Antenne geleitete spektrale Leistungsdichte in keinem 3-kHz-Band während eines Zeitintervalls kontinuierlicher Übertragung mehr als 8 dBm betragen. Diese spektrale Leistungsdichte ist gemäß den Bestimmungen von Absatz (b) dieses Abschnitts zu bestimmen. Zur Bestimmung der spektralen Leistungsdichte ist dieselbe Methode zur Bestimmung der leitenden Ausgangsleistung anzuwenden.

Meine Frage lautet also im Grunde: Wie viel muss ich verbreiten? Ich plane, QAM mit einem Turbo-Code zum halben Preis zu verwenden. Die Modulationsreihenfolge wird durch die mir zur Verfügung stehende Bandbreite definiert.

rf fcc spread-spectrum

— Peter
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Wenn man Wikipedia ein wenig liest, ist es nicht klar, dass die modernen Modi wie Wechselstrom überhaupt ein Streuspektrum sind . Sie sind sicherlich Breitband, aber ich denke, sie nutzen jetzt die gesamte verfügbare Bandbreite für Daten und "verbreiten" sie nicht viel darüber hinaus. Für einen inkompatiblen Beobachter gibt es jedenfalls keinen Unterschied zwischen 20 MHz breiten Signalen, unabhängig davon, ob es sich um 1 Mbit / s DSSS oder ein 20 Mbit / s OFDM handelt, wenn sie die gleiche Leistungsdichte haben. Die Vorschriften scheinen dies zu unterstützen.

— Tomnexus

Behandeln Sie diese Antwort mit angemessener Vorsicht, da ich die FCC-Regeln für ISM nicht gelesen habe. Ich argumentiere lediglich anhand der von Ihnen angegebenen Informationen.

Der erste Auszug gilt nicht für das Spreizspektrum an sich , sondern für jede Form der digitalen Modulation. Der Unterschied zwischen SS (unter der Annahme einer direkten Sequenzspreizung von Speutrnum-DSSS anstelle von Frequenzsprung-FH, was schwieriger zu verwenden ist) und direkter Modulation ist grundsätzlich konzeptionell. Es ist die Bit- oder Chiprate, die die Bandbreite des übertragenen Kanals definiert. Es liegt an Ihnen, wie Sie mit dem empfangenen Signal umgehen, ob die tatsächliche Datennutzlast mit der Bitrate vergleichbar oder viel geringer ist.

Sie werden gebeten, eine 6-dB-Bandbreite von mindestens 500 kHz zu haben. Nehmen Sie eine Root-Raised-Cosine-Modulation mit einer Datenrate von 500.000 Symbolen / s an. Dies wird eine 3dB-Bandbreite von 500 kHz haben, was dem mehr als gerecht wird. Ob all diese Symbole unabhängig sind oder durch irgendeine Form von Spreizcode verbreitet werden, liegt bei Ihnen.

Der erste Auszug legt keine anderen Masken auf die Kanalbandbreite, zum Beispiel ist die 99% -Leistung eine übliche Angabe. Wenn dies tatsächlich nicht spezifiziert ist, können Sie für die RRC-Filterung ein großes wählen, das Ihre Modulationsfilterung vereinfacht. $\alpha$

Der zweite Auszug gibt die Leistung in einer Bandbreite von 3 kHz an. Dies ist eine sehr kleine Bandbreite. Wenn Sie einen 500 kHz breiten Kanal benötigen, führen 8 dBm pro 3 kHz zu einer Sendeleistung von + 30 dBm. Ich weiß nicht, ob Sie 1 Watt in einem CubeSat-Volume erhalten könnten, vielleicht wäre eine Burst-Übertragung möglich.

Jedenfalls denke ich, dass die 3-kHz-Grenze eher dazu dient, "leitungsähnliche" Übertragungen zu verhindern. Wenn Sie beispielsweise einen IQ-Modulator mit einem Trägerleck von -20 dB und einer Ausgangsleistung von +30 dBm hätten, würde in der DC-Leckleitung eine Leistung von +10 dBm abgestrahlt, wodurch diese Spezifikation verletzt würde. Während es sollte einfach sein , besser zu erreichen , als Träger - Verhältnis 20 dB, kann es besser sein , die Modulation ohne DC - Komponente zu entwerfen, so können Sie AC koppeln die Basisband an den Modulator. Moderne Kommunikationssysteme tun dies. Der mobile Uplink von 4G vermeidet beispielsweise Netzbetreiber in und in der Nähe von DC.

Allerdings liegt es an Ihnen, wie Sie mit der Modulation umgehen. Um die Leistungsbeschränkung von 3 kHz zu erfüllen, muss sie rauschartig sein. Bei DSSS geschieht dies in der Regel automatisch, wenn Sie mit m Sequenzen und dergleichen verteilen. Für Daten mit dieser Rate müssen Sie ein Aufhellungspolynom verwenden, um lange Durchläufe von 0 oder 1 zu vermeiden, die diskret aussehende Signale erzeugen würden.

Ich frage mich, ob Sie nur einige IS-95-Mobilfunk-Qualcomm-Chips in Betrieb nehmen können. Das würde viel Technik sparen!

— Neil_UK
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Danke, das passt zu dem, was ich gelesen habe. Ich markiere Ihre Antwort als Antwort. Es stellt sich heraus, dass ISM nicht meine Lösung ist, da Industry Canada ISM für die Satellitenkommunikation verbietet. Sieht so aus, als müsste ich stattdessen zum S-Band-Erderkundungssatellitendienst gehen. Ja, teure ITU-Koordination.

— Peter