Ruido pseudoaleatorio

En criptografía, ruido pseudoaleatorio (PRN) es una señal similar al ruido que satisface una o más de las pruebas estándar de aleatoriedad estadística. Aunque parece carecer de un patrón definido, el ruido pseudoaleatorio consiste en una secuencia determinista de pulsos que se repetirán después de su período.

En los dispositivos criptográficos, el patrón de ruido pseudoaleatorio está determinado por una clave y el período de repetición puede ser muy largo, incluso millones de dígitos.

El ruido pseudoaleatorio se utiliza en algunos instrumentos musicales electrónicos, ya sea solo o como entrada para la síntesis sustractiva, y en muchas máquinas de ruido blanco.

En los sistemas de espectro ensanchado, el receptor correlaciona una señal generada localmente con la señal recibida. Dichos sistemas de espectro ensanchado requieren un conjunto de uno o más "códigos" o "secuencias" tal que

• Como ruido aleatorio, la secuencia local tiene una correlación muy baja con cualquier otra secuencia en el conjunto, o con la misma secuencia en un offset de tiempo significativamente diferente, o con interferencia de banda estrecha, o con ruido térmico.
• A diferencia del ruido aleatorio, debe ser fácil generar exactamente la misma secuencia tanto en el transmisor como en el receptor, por lo que la secuencia generada localmente del receptor tiene una correlación muy alta con la secuencia transmitida.

En un sistema de espectro ensanchado de secuencia directa, cada bit en la secuencia binaria pseudoaleatoria se conoce como chip y el inverso de su período como tasa de chip ; compare la tasa de bits y la tasa de símbolos.

En una secuencia de espectro ensanchado con salto de frecuencia, cada valor en la secuencia pseudoaleatoria se conoce como un número de canal y el inverso de su período como el salto tasa. La Parte 15 de la FCC exige al menos 50 canales diferentes y al menos una tasa de salto de 2,5 Hz para los sistemas de salto de frecuencia de banda estrecha.

Los satélites GPS transmiten datos a una velocidad de 50 bits de datos por segundo: cada satélite modula sus datos con un flujo de bits PN a 1,023 millones de chips por segundo y los mismos datos con otro flujo de bits PN a 10,23 millones de chips por segundo. Los receptores GPS correlacionan el flujo de bits PN recibido con una referencia local para medir la distancia. El GPS es un sistema de solo recepción que utiliza mediciones de tiempo relativas de varios satélites (y las posiciones conocidas de los satélites) para determinar la posición del receptor.

Otras aplicaciones de búsqueda de rango implican transmisiones bidireccionales. Una estación local genera una secuencia de bits pseudoaleatoria y la transmite a la ubicación remota (usando cualquier técnica de modulación). Algún objeto en la ubicación remota hace eco de esta señal PN de vuelta a la estación de ubicación, ya sea de forma pasiva, como en algunos tipos de sistemas de radar y sonar, o usando un transpondedor activo en la ubicación remota, como en el sistema de banda S unificado de Apollo. Al correlacionar una (versión retardada de) la señal transmitida con la señal recibida, se puede determinar un tiempo de ida y vuelta preciso a la ubicación remota y, por lo tanto, la distancia.

Código NP

Un código de pseudo-ruido (código PN) o código de pseudo-ruido aleatorio (código PRN) es aquel que tiene un espectro similar a una secuencia aleatoria de bits pero se genera de forma determinista. Las secuencias más utilizadas en los sistemas de espectro ensanchado de secuencia directa son las secuencias de longitud máxima, los códigos Gold, los códigos Kasami y los códigos Barker.