CDMA通信~GPS軍事モードの秘匿伝送方式

電波塔

GPSからの秘匿情報はCDMA通信によるものです。今回はこの方式についてお話します。
GPSとは?のこの部分について誰にでもわかりやすく書いている書籍は見当たらないので、丁度いいと思いますよ。

電波塔

CDMA方式のことをCDMA変調と説明している書籍がありますが、これは誤りです。変調方式ではありません。

変調とは、e=E2πftで表せる正弦波を変位させることです。fは周波数で、Eは電圧の平均絶対値(振幅を示す)です。
この2つしかファクターはありませんから、AM(振幅変調「アンプリチュードモジュレーション」)とFM(フレクェンシーモジュレーション)」)しか、科学的に存在できません。

CDMA方式のことを周波数拡散伝送方式と言います。「時間」を利用するタイプと「周波数」を利用するタイプがありますが、結果は両者とも「ノイズ(雑音、ホワイトノイズ)」として検出されてしまいます。
音を聞くと、まんべんなく「ザー」と言う感じかな。これは、送りたいデータを数値化し、そこへ、人工乱数(再現できる乱数のこと)を加えて演算処理し、新たな数値を派生させその数値を根拠にシンセサイザーで「波」を作るのです。
この波は高さ、時間幅がでたらめなわけです。

しかし、人工乱数を元にでたらめなだけで、検算すれば元のデータを得ることができます。この人工乱数を秘匿しておけば、その乱数を持たない者にはノイズでしかないわけです。
「ノイズ」ですから、上に被せてもノイズです。つまり、同一周波数帯にいくつもデータを載せても検算後得られる数値はそれぞれ別の独立した数値を得ることができます。
複数信号を通信できるので、周波帯の節約、有効利用ができるのです。たくさん積み上げると再生品質が悪くなります。

また、ノイズですから、通信があること自体も秘匿できます。
ようするに、通信中か否かと、内容を秘匿できる通信技術です。現在もっとも普及しているデバイスは携帯電話やスマホでどの携帯通信機です。
工業生産ラインで同じものを大量生産して、それぞれの端末が使用する周波数を別のものにすることはできませんから、この方法が使われています。

脇道に入りましたが、公開されている、GPSの軍事モードが使用するCDMA方式について説明しました。

GPSとは? GPSの最大の特徴はシンプルにして正確なところです。この情報がシンプルであるが故、工夫に余地があるのです。
正確なポジションを得るためには継続測距がポイントと説明しました。これは、移動体には非常に都合のいい性質です。