Tipi di Codici Pseudorumorosi (PN): Sequenze Massima Lunghezza, Codici Gold, Kasami e Barker

Il rumore pseudocasuale serve come una sorta di pattern crittografico che — sebbene sembri casuale all'osservatore — eventualmente si ripete dopo un periodo che è tipicamente molto lungo, a volte anche anni. Un sottoinsieme del rumore pseudocasuale, i codici pseudorumorosi (PN) presentano spettri simili a quelli di sequenze casuali, tranne che ogni spettro di codice PN è deterministico, significando che è in grado di essere predetto. I codici PN si prestano alla modulazione nelle telecomunicazioni, funzionando in sondaggio atmosferico, comunicazioni mobili e sistemi di posizionamento globale.

Sequenze di Massima Lunghezza (m-sequenze)

Le sequenze di massima lunghezza, anche note come m-sequenze o sequenze di lunghezza massimale, agiscono come il tipo più comune di codice pseudorumoroso. Ogni m-sequenza si verifica come una sequenza binaria pseudo-casuale. Di tutti i tipi di codici pseudorumorosi, questi sono tipicamente i più facili da generare. Le m-sequenze misurano la risposta all'impulso — usata per misurare i parametri acustici di sistemi lineari come stanze — raccogliendo un guadagno di elaborazione estremamente grande. Questa grande quantità di guadagno fa per misurazioni accurate fatte a soli livelli sonori moderati.

Codici Gold: Combinazione di Due m-sequenze

I codici Gold combinano due sequenze di massima lunghezza, ciascuna con un offset di campo di Galois — o finito — diverso, in modo lineare. Non ogni coppia di m-sequenze genera un codice Gold; le coppie che lo fanno vanno sotto il nome di "coppie preferite". I codici Gold solitamente servono sistemi di comunicazione mobile a spettro diffuso. Sistemi software noti come generatori di codici Gold o moduli Gold generano automaticamente codici Gold.

Codici Kasami: Estensione dei Codici Gold

I codici Kasami funzionano in modo simile ai codici Gold. Questo tipo di codice PN risulta da un codice Gold completo combinato con una versione decimata di una delle due sequenze di massima lunghezza che formano un codice Gold. Poiché i codici Kasami presentano le stesse proprietà di correlazione dei codici Gold, alcuni di loro — molto come i codici Gold — hanno funzioni di auto-correlazione e cross-correlazione, permettendo il multiplexing a divisione di codice. Queste caratteristiche permettono ai codici Kasami di funzionare bene anche di fronte a trasmissioni interferenti.

Codici Barker: Sequenze Binarie Corte

Come i codici Gold e Kasami, i codici Barker servono come codice pseudorumoroso meno comune delle m-sequenze. Diversi codici Barker vengono in lunghezze di due, tre, quattro, cinque, sette, 11 e 13 cifre. Queste stringhe di cifre, specialmente i codici a 11 e 13 cifre, si prestano a compressione d'impulso di segnali radar e trasmissioni a spettro diffuso a sequenza diretta. I codici Barker, un tipo di codice binario, si verificano come una sorta di "chirp" ripetuto.