Otsejadaga hajaspektermodulatsioon

Otsejadaga hajaspektermodulatsioon (inglise keeles direct sequence spread spectrum, DSSS) on üks hajasspektermodulatsiooni (spread-spectrum modulation) alaliik, mille korral hajutatakse signaal üle palju laiema sagedusriba, kui minimaalseks infoedastuseks vaja läheks, ning sealjuures jääb signaali energia enne ja pärast hajutamist konstantseks.^[1] Tänu palju laiemale sagedusalale jääb vastuvõetava signaali spekter tihti allapoole kanali müranivood.^[2]

DSSS-modulatsiooni) korral toimub spektri hajutamine põhiribas, kus digitaalsignaal korrutatakse läbi pseudojuhusliku signaaliga (PJS), mille samm (chip) T_ch on palju väiksem kui infobiti kestus T_b (taktsagedus f_ch >> f_b). Suhet T_b/T_ch nimetatakse hajaspektermodulatsiooni ülekandeteguriks (processing gain, PG). PG on arvuliselt võrdne pseudojuhusliku signaali sammude arvuga N ühe biti kohta. Saadud signaali spekter on PJSi ja infosignaali spektrite konvolutsioon, mille kuju kirjeldab funktsioon sinc(f/f_ch), spektri pealehe laius on ligikaudu 2f_ch. Edasi järgneb digitaalmodulatsioon (levinumatel juhtudel BPSK või QPSK), millega viiakse signaal kandesagedusele ω_c.^[3][4]

Laia spektri ja hajutava koodi kasutamise tõttu talub DSSS kitsaribalisi segajaid ja mitmekiirelise levi poolt põhjustatud häireid suhteliselt hästi. Vastuvõtja reageerib ainult õiget PJS-jada sisaldavale signaalile ja demoduleerimise käigus hajutab kitsaribalised häired. Häirete mahasurumise efektiivsust iseloomustab ülekandetegur (PG).^[1][5]

Tänapäevastes digitaalsetes süsteemides peavad hajutavad koodid olema nii pikad ja suvalise järjestusega kui võimalik, et need näiksid piisavalt müralähedased. Kuid samas peavad need jääma taastoodetavaks, et vastuvõtjas saaks koodi uuesti genereerida. Seepärast on sobiva PJSi valimine efektiivse side tagamiseks väga oluline. Kasutatava koodsignaali parameetrid (pikkus, autokorrelatsioon, ristkorrelatsioon, ortogonaalsus ja bittide tasakaal) peavad olema kooskõlas kasutatava süsteemi nõudmistega: häirekindlus, salastatus, turvalisus. Sagedamini kasutatavad koodid on näiteks Barker, M-jada, Gold, Hadamard-Walsh jne.^[1][4]

DSSS-süsteemi üheks puuduseks on "lähedal-kaugel-efekt" (near-far problem), mis väljendub selles, et kui segav saatja on vastuvõtjale lähemal kui soovitud saatja, on vastuvõtja ja segava saatja korrelatsioon suurem kui vastuvõtja ja soovitud saatja vahel ning häire võimsus kasvab oluliselt. Probleemi kompenseeritakse võimsuse juhtimisega (power control), mis peab olema kiire ja täpne.^[1]