Der Goldcode (oder Gold-Sequence) ist eine spezielle Art von Pseudozufallsfolgen, die in der Datenübertragung verwendet wird. Technisch betrachtet basiert der Goldcode auf der Kombination zweier maximaler lineare Rückkopplungs-Register (Linear Feedback Shift Registers, LFSR). Ein Goldcode besteht aus einer Folge binärer Werte (0 und 1), die fast zufällig erscheinen, aber dennoch deterministisch und reproduzierbar sind. Die wichtigsten Eigenschaften dieser Codes sind:
Lange Periode: Ein Goldcode hat eine Länge von 2n−12^n – 12n−1, wobei n die Länge des Registers in den LFSRs ist. Dadurch kann eine ausreichend lange Pseudozufallsfolge erzeugt werden.
Niedrige Korrelation: Goldcodes besitzen eine niedrige Kreuzkorrelation zu anderen Goldcodes, was bedeutet, dass sie sich leicht voneinander unterscheiden lassen, um Interferenzen zwischen verschiedenen Kommunikationskanälen zu minimieren.
Autokorrelationseigenschaften: Ein Goldcode hat eine Autokorrelation, die es erlaubt, empfangene Signale auch bei Zeitverzögerungen korrekt zu erkennen.
Bildquelle: Goldcode
Vorteile:
Multiplexing: Da jeder Teilnehmer einen einzigartigen Goldcode verwendet, können mehrere Nutzer dasselbe Frequenzspektrum teilen, ohne sich gegenseitig stark zu stören. Die niedrige Kreuzkorrelation der Codes ermöglicht es, die Signale wieder sauber zu trennen.
Interferenzunterdrückung: Die Autokorrelationseigenschaften des Goldcodes helfen, das eigene Signal trotz Störungen oder Reflexionen zu erkennen, was besonders in drahtlosen Kommunikationssystemen wichtig ist.
Spread Spectrum: Durch die Modulation mit dem Goldcode wird das Signal auf ein breiteres Frequenzspektrum verteilt, was die Kommunikation robuster gegen Störungen und Abhören macht.
Der Goldcode spielt eine zentrale Rolle z.B. im Global Positioning System (GPS), indem er zur Trennung der Signale der verschiedenen Satelliten verwendet wird. GPS verwendet eine Technik namens CDMA (Code Division Multiple Access), um es mehreren Satelliten zu ermöglichen, gleichzeitig im gleichen Frequenzspektrum Signale zu senden. Jeder GPS-Satellit ist mit einem einzigartigen Goldcode ausgestattet, um eine klare Identifikation und Trennung der Signale zu gewährleisten.