Um método de transmissão qualifica-se como **Espectro Espalhado (EE)** se atender a **três critérios obrigatórios** definidos por órgãos reguladores (FCC Part 15.247, ITU-R) e teoria fundamental:
Os Três Pilares do Espectro Espalhado
1. Expansão de Largura de Banda (Fator de Espalhamento >> 1)
BEE >> Binfo
A largura de banda do sinal transmitido (BEE) é **ordens de magnitude maior** que a largura de banda teórica mínima para enviar a informação (Binfo = Taxa de Dados para binário).
Fator de Espalhamento (FE) = BEE / Binfo = Taxa de Chips / Taxa de Dados.
FE típico: 10 → 10.000+ (LoRa SF12 = 4096).
2. Baixa Densidade Espectral de Potência (DEP)
Potência Total de Transmissão (Pt) é espalhada sobre BEE.
**DEP = Pt / BEE** (Watts/Hz).
→ **DEP ≈ Piso de Ruído.** Sinal "se esconde" no ruído. Difícil de detectar, interceptar ou bloquear. Permite **coexistência** com sistemas de banda estreita (underlay).
3. Código de Espalhamento Pseudo-Aleatório (PN) (Dependente de Chave)
O espalhamento **não é ruído aleatório** — é uma **sequência determinística, periódica** gerada por algoritmo conhecido (LFSR, Código Gold, Kasami, Chirp).
• **Conhecido do Receptor Previsto** → Pode **Desespalhar** (Correlacionar) → Recuperar Sinal + **Ganho de Processamento (Gp = 10 log₁₀(FE) dB)**.
• **Desconhecido dos Outros** → Parece Ruído. Fornece **CDMA (Acesso Múltiplo por Divisão de Código)** — múltiplos usuários compartilham mesma banda via códigos ortogonais/baixa correlação cruzada.
Como Funcionam Juntos: A Mágica do Ganho de Processamento
SNRsaída = SNRentrada + Gp
- Interferidor/Bloqueador: Banda estreta → Energia concentrada em poucos bins. Após Desespalhar → Espalhada sobre BEE → **Potência reduzida por Gp**.
- Sinal Desejado: Banda larga → Correlacionado → **Colapsado para Binfo** → Potência concentrada → **SNR ↑ por Gp**.
Duas Arquiteturas Canônicas
Sequência Direta (DSSS)
- Modula Dados × Código PN (Taxa de Chips >> Taxa de Dados).
- Espectro: forma (sen x / x)² centrada na Portadora.
- Exemplos: **GPS (Código C/A, 1,023 Mcps)**, **WiFi 802.11b (Barker de 11 chips)**, **CDMA (IS-95, 1,2288 Mcps)**, **Zigbee (802.15.4 O-QPSK, 32 chips)**.
Salto de Frequência (FHSS)
- Frequência da portadora salta pseudo-aleatoriamente sobre banda larga (ex.: 79 canais × 1MHz = 79MHz).
- Tempo de Permanência por Salto: ~400ms (Bluetooth Clássico) → Salto Rápido.
- Exemplos: **Bluetooth (Clássico/BLE)**, **Rádios Táticos Militares (HAVE QUICK, SINCGARS)**, **LoRa (Chirp Spread Spectrum - CSS, híbrido)**.
Teste Regulatório (FCC 15.247)
- Largura de Banda: BW 6dB ≥ 500 kHz (DSSS) / BW 20 dB medido.
- DEP Máx.: 8 dBm / 3 kHz (conduzido).
- Potência de Pico: 1W (30 dBm) tipicamente (Ponto-Multiponto maior).
- Requisitos de Código: > 10 códigos (DSSS) / > 50 canais (FHSS).
Não Espectro Espalhado (Para Contraste)
- FM/AM de banda estreita, QPSK/OFDM (sem espalhamento) — BW ≈ Taxa de Dados.
- OFDM (WiFi 802.11a/g/n/ac/ax, LTE, 5G) — **Multiportadora**, não inerentemente espalhado (embora possa combinar com espalhamento).
Lista de Verificação Resumida
✅ BW >> BW Info
✅ DEP Baixa (Tipo Ruído)
✅ Controle por Código PN (Desespalhável)
→ **É Espectro Espalhado.**
