Wat is het probleem dat energie verspreiding moet oplossen?
Informatie (data, audio of video) in digitale vorm is altijd een verzameling bits die we zullen moeten moduleren op een draaggolf als we ze willen verzenden. Bitreeksen gemoduleerd op een drager voor draadloze transmissie beïnvloeden het RF-spectrum, goedschiks of kwaadschiks.
Het goede is dat uitgezonden willekeurige (random) bitreeksen zich goed zullen gedragen. Ze zullen ideale en continue frequentiespectra produceren.
Het slechte is dat uitgezonden niet-willekeurige bitreeksen ernstige pieken in de energie van het frequentiespectrum (niet-verspreide energie) vertonen. Dit kan interferentie veroorzaken met aangrenzende kanalen.
Wat kunnen we doen om dit probleem op te lossen?
We zullen de energie moeten verspreiden door een willekeurige bitreeks te maken. De bitreeks bevat echter onze (audio)informatie. Als we de bitreeks willekeurig maken, gaat de informatie verloren. Welk willekeurig algoritme we ook gebruiken, de ontvanger moet weten hoe hij de willekeurige bitreeks kan omzetten in de oorspronkelijke bitreeks.
Om dit probleem op te lossen, moeten we een (al dan niet willekeurige) bitreeks omzetten in een willekeurige bitreeks. We moeten echter de randomisatie (willekeurig verdelen) kennen om de gecodeerde sequentie in de digitale ontvanger te herstellen.
Wat is de uiteindelijke oplossing?
De oplossing is de bitstream om te zetten in een pseudo-willekeurige bitstream.
DAB zal een modulo 2-optelling (XOR-functie) uitvoeren met de output van een pseudo-willekeurige generator.
Een pseudo-willekeurige bitreeks is een bitreeks die statistisch willekeurig lijkt, maar gebaseerd is op een bekend algoritme (de sleutel).
Het algoritme berust op een voorspelbaar, deterministisch (geen willekeur) algoritme. Het lijkt dus statistisch willekeurig, maar is niet echt willekeurig. We noemen het pseudo-willekeurig.
De bit-gecomprimeerde audioframes (eindige aantallen bits) ondergaan een randomisatieproces aan de zenderzijde. Maar de ontvanger kan de willekeur weer omzetten in de juiste reeks omdat hij in de ontvanger met dezelfde sleutel dezelfde deterministische pseudo-willekeurige bitreeks kan genereren.
Twee deterministische systemen, één in de zender en één in de ontvanger, zullen altijd dezelfde pseudowillekeurige bitreeks genereren als hun startvoorwaarde hetzelfde is.