تعديل حامل الإزاحة الثنائية

طُوِّرت تقنية تعديل الموجة الحاملة بإزاحة ثنائية ^{[ 1 ] [ 2 ]} (تعديل BOC) بواسطة جون بيتز بهدف تحقيق التوافق التشغيلي بين أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية. وتُستخدم حاليًا في نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الأمريكي، ونظام الملاحة الهندي (IRNSS )، ونظام غاليليو ^{[ 3 ]} . وهي عبارة عن تعديل موجة حاملة فرعية مربعة ، حيث تُضرب الإشارة بموجة حاملة فرعية مستطيلة ذات تردد معين.${\displaystyle f_{\text{sc}}}$يساوي أو يزيد عن معدل الشريحة . بعد مضاعفة الموجة الحاملة الفرعية ، يُقسّم طيف الإشارة إلى جزأين، ولذلك يُعرف تعديل BOC أيضًا بتعديل الطيف المنقسم. من أهم مزاياه إمكانية تشكيل الطيف لتحقيق التوافق بين الأنظمة وتحسين قدرات التتبع النظرية، نظرًا لارتفاع الترددات عند خفضها إلى النطاق الأساسي المركب. من ناحية أخرى، وُجدت مجموعة واسعة من التطبيقات أو النماذج المختلفة، مما يصعب معه الحصول على الصورة الكاملة. عادةً لا تتضمن المنشورات المبكرة (وأحيانًا الحديثة) التي تتناول هذا الموضوع مرشحات مطابقة لتشكيل النبضات، بالإضافة إلى مفهوم الضوضاء الغاوسية المركبة - الذي غالبًا ما يُعالج بشكل خاطئ - لتقديم وصف متسق رياضيًا للنطاق الأساسي، والذي، على الرغم من تعقيده الظاهري، يُحاكي الفيزياء بشكل صحيح. أي أنه إذا لم تُعالج هذه المعايير بشكل صحيح، فإن النتائج النظرية غير موثوقة. هذا بغض النظر عن الوسيلة الإعلامية أو مراجعة الأقران أو الشخص الذي نشرها.

تتمثل الفكرة الرئيسية وراء تعديل BOC في تقليل التداخل مع إشارات BPSK المعدلة، والتي تتميز بطيف على شكل دالة sinc . ولذلك، تتركز معظم طاقة الطيف لإشارات BPSK المعدلة، مثل رموز C/A لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، حول تردد الموجة الحاملة ، بينما تتميز إشارات BOC المعدلة (المستخدمة في نظام غاليليو ) بطاقة منخفضة حول تردد الموجة الحاملة وفصين طيفيين رئيسيين أبعد عن الموجة الحاملة (ومن هنا جاء اسم الطيف المنفصل).

تتضمن تقنية تعديل BOC عدة أنواع: تعديل BOC الجيبي (sinBOC)، وتعديل BOC الجيبي التمامي (cosBOC)، ^{[ 4 ]} وتعديل BOC البديل (altBOC)، وتعديل BOC المتعدد (MBOC)، ^{[ 5 ]} وتعديل BOC المزدوج (DBOC)، ^{[ 4 ]} وغيرها. وقد تم اختيار بعضها حاليًا لإشارات نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية Galileo . ^{[ 6 ]}

يُشار عادةً إلى شكل موجة BOC بالرمز BOC(m, n) أو BOC${\displaystyle (f_{\text{sc}},\;f_{\text{c}})}$، أين${\displaystyle f_{\text{sc}}}$تردد الموجة الحاملة الفرعية،${\displaystyle f_{\text{c}}}$تردد الشريحة،${\displaystyle m=f_{\text{sc}}/f_{\text{ref}}}$،${\displaystyle n=f_{\text{c}}/f_{\text{ref}}}$، و${\displaystyle f_{\text{ref}}=1.023}$ Mcps هو تردد الشريحة المرجعية لإشارة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) من نوع C/A .

يُشبه تعديل BOC(1, 1) الجيبي ترميز مانشستر ؛ أي أنه في المجال الرقمي، يتم ترميز '+1' كسلسلة '+1 −1'، ويتم ترميز '0' كسلسلة '−1 +1'. بالنسبة لأي${\displaystyle N_{\text{BOC}}=2m/n}$في حالة ترتيب التضمين، في حالة دالة الجيب BOC( m , n )، يتم ترميز '+1' كسلسلة متناوبة من '+1 −1 +1 −1 +1 ...'، حيث${\displaystyle N_{\text{BOC}}}$العناصر، ويتم ترميز '0' (أو '-1') كتسلسل متناوب '-1 +1 ...'، ويحتوي أيضًا على${\displaystyle N_{\text{BOC}}}$عناصر.

يُطبَّق تعديل BOC عادةً على إشارات CDMA ، حيث تُقسَّم كل شريحة من الشفرة العشوائية الزائفة إلى فترات فرعية BOC، كما هو موضح أعلاه (أي، هناك${\displaystyle N_{\text{BOC}}}$فترات BOC لكل شريحة).

تعتمد كثافة القدرة الطيفية لإشارة معدلة بتقنية BOC على رتبة تعديل BOC${\displaystyle N_{\text{BOC}}=2{\frac {f_{\text{sc}}}{f_{\text{c}}}}=2{\frac {m}{n}}}$[ ^{4 ]​}

تُحدث الإشارات المُعدَّلة بتقنية BOC، عن طريق الاختلاف مع إشارات BPSK، ما يُعرف بالغموض في دالة الارتباط. ويمكن معالجة هذه الإشارات في أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية (GNSS) إما باستخدام مستقبل BOC كامل أو عبر طرق مختلفة لإزالة الغموض. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

• حامل إزاحة ثنائي متعدد الإرسال