bao cao chuyen de,thong tin vo tuyen,ky thuat trai pho,trong cdma,ha thi hong,nguyen van le,le van thanh

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN

KỸ THUẬT TRẢI PHỔ TRONG CDMA

GV HƯỚNG DẪN: TH.S NGUYỄN VIẾT ĐẢM

NHÓM SV THỰC HIỆN: HÀ THỊ HỒNG - NGUYỄN VĂN LÊ - LÊ VĂN THANH

I - KỸ THUẬT TRẢI PHỔ TRỰC TIẾP (Hà Thị Hồng)

1.1 Giới thiệu

 Ở các hệ thống thông tin thông thường, độ rộng băng tần là vấn đề quan tâm chính và các hệ thống này thường được thiết kế sao cho sử dụng càng ít độ rộng băng tần càng tốt. Tuy nhiên, ở hệ thống thông tin trải phổ (SS: Spread Spectrum), độ rộng băng tần của tín hiệu được mở rộng gấp nhiều lần trước khi phát.

Khi chỉ có 1 người sử dụng trong băng tần trải phổ thì không có hiệu quả sử dụng băng tần. Nhưng ở môi trường nhiều người dùng, họ có thể sử dụng chung một băng tần trải phổ và hệ thống khi đó đạt được hiệu quả sử dụng băng tần cao mà vẫn duy trì được các ưu điểm của trải phổ như:

• Chống nhiễu tốt

• Chia sẻ cùng tần số với nhiều người sử dụng

• Bảo mật tốt do có chuỗi mã giả ngẫu nhiên

• Do sử dụng mã giả ngẫu nhiên nên nó khó bị nghe trộm

• Hạn chế và làm giảm hiệu ứng đa đường truyền

Như vậy, một hệ thống thông tin được coi là hệ thống trải phổ khi:

-Tín hiệu được phát có độ rộng băng tần lớn hơn nhiều so với độ rộng băng tần tối thiểu cần thiết.

-Trải phổ được thực hiện bằng một mã độc lập với số liệu. Máy thu sử dụng tín hiệu giả ngẫu nhiên chính xác để lấy ra tín hiệu mong muốn bằng cách giải trải phổ. Các tín hiệu còn lại xuất hiện ở dạng các nhiễu phổ rộng công suất thấp như tạp âm.

1.2 Nguyên lý trải phổ chuỗi trực tiếp

Trong CDMA, kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DS/SS: Direct Sequence/Spread Spectrum) Được sử dụng. Mỗi một người sử dụng được cấp một mã riêng biệt. Mã được sử dụng thường là một chuỗi giả tạp âm (PN-Pseudo Noise) Hay giả ngẫu nhiên, có tốc độ rất lớn, lớn hơn tốc độ bít dữ liệu, tức là phần tử của chuỗi có độ rộng thời gian rất nhỏ, nhỏ hơn độ rộng của bit dữ liệu và được gọi là chip.

Hình 1: Nguyên lý trải phổ Hệ thống DS-SS đạt được bằng cách nhân trực tiếp tín hiệu cần trải phổ với tín hiệu giả ngẫu nhiên. Tín hiệu sau khi trải phổ sẽ điều chế sóng mang theo BPSK hoặc QPSK… trước khi truyền đi. Phía thu sẽ dùng mã PN để giải trải phổ lấy ra tín hiệu mong muốn.

Hình minh họa tín hiệu trải phổ.

Mã trải phổ này làm cho băng tần tín hiệu sau khi trải phổ sẽ lớn lên rất nhiều khi truyền đi đồng thời cũng dùng để phân biệt các thuê bao khi tận dụng đường truyền cho quá trình đa truy nhập, mã trải phổ không phải là ngẫu nhiên mà chúng có chu kì xác định và được biết trước đối với máy thu chủ định. Mã trải phổ là chuỗi chip nhận các giá trị {+ 1,-1} gần như đồng xác suất và được biểu diễn như sau:

Trong đó c(i) = ± 1, là chuỗi xung nhận giá trị + 1 hoặc -1 và Tc là độ rộng của một chip và Tc = NTb (N số chip trong một bít), pTc là hàm xung vuông được xác định như sau:

Sau trải phổ tín hiệu có tốc độ chip Rc đuợc đưa lên điều chế sóng mang bằng cách nhân với tín hiệu sóng mang:

Trước khi truyền đi như sau:

Trong đó Eb năng lượng bít, Tb là độ bit và fc là tần số sóng mang.

Tại phía thu, để các máy thu có thể phân biệt được các mã trải phổ, các mã này phải là các mã trực giao chu kỳ Tb thoả mãn điều kiện sau:

Và tích của của hai mã trực giao bằng 1 nếu là tích với chính nó và là một mã trực giao mới trong tập mã trực giao nếu là tích của hai mã khác nhau:

Để đơn giản ta coi rằng máy thu được đồng bộ sóng mang và mã trải phổ với máy phát, nghĩa là tần số, pha sóng mang và mã trải phổ của máy thu giống như máy phát. Ngoài ra nếu bỏ qua tạp âm nhiệt của đường truyền và chỉ xét nhiễu của K-1 người sử dụng trong hệ thống, giả sử công suất tín hiệu thu tại máy thu k của K người sử dụng bằng nhau và để đơn giản ta cũng bỏ qua trễ truyền sóng, tín hiệu thu sẽ như sau:

Trong đó Ebr = Eb/Lp là năng lượng bit thu, Lp là suy hao đường truyền. Tín hiệu thu được đưa lên phần đầu của quá trình giải điều chế để nhân với sóng mang:

Sau đó được đưa lên trải phổ, kết quả cho ta:

Sau bộ tích phân thành phần cao tần sẽ bị loại bỏ, ta được: Do tính chất trực giao của các mã trải phổ và dj = {+ 1,-1} ta được kết quả như sau:

Mạch quyết định sẽ cho ra mức 0 nếu V(t) Dương và 1 nếu V(t) Âm kết quả ta được chuỗi bít thu, b(t) Là ước tính của chuỗi phát. Ở trong hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp có hai cách trải phổ là:

+ Trải phổ DS/SS_ BPSK (Trải phổ trực tiếp BPSK)

+ Trải phổ DS/SS_QPSK (Trải phổ trực tiếp QPSK)

II - KỸ THUẬT TRẢI PHỔ NHẢY TẦN – FHSS (Nguyễn Văn Lê)

2.1 Nguyên lý chung

 Hệ thống trải phổ nhảy tần – Frequency Hopping Spread Spectrum, được định nghĩa là nhảy hay chuyển đổi tần số sóng mang ở một tập hợp các tần số theo mẫu được xác định bởi chuổi giả tạp âm PN. Trong các hệ thống thông tin kiểu trải phổ nhảy tần – FH, mã trải phổ giả tạp âm không trực tiếp điều chế sóng mang đã được điều chế, nhưng nó được sử dụng để điều khiển bộ tổng hợp tần số.

Ở mỗi thời điểm nhảy tần, bộ tạo mã giả tạp âm đưa ra một đoạn k chip mã để điều khiển bộ tổng hợp tần số, theo điều khiển của đoạn k chip mã này, bộ tổng hợp tần số sẽ nhảy sang hoạt động ở tần số tương ứng thuộc tập 2k các tần số. Mỗi đoạn gồm k chíp mã được gọi là một từ tần số, bởi vậy sẽ có 2k từ tần số.

 Do các từ tần số xuất hiện ngẫu nhiên nên tần số dao động do bộ tổng hợp tần số tạo ra nhận một giá trị thuộc tập 2k tần số cũng mang tính ngẫu nhiên. Phổ của tín hiệu nhảy tần có bề rộng như của sóng mang đã được điều chế chỉ khác là nó bị dịch tần đi một khoảng bằng tần số dao động do bộ tổng hợp tần số tạo ra và nhỏ hơn rất nhiều so với độ rộng băng trải phổ. Tuy nhiên, tính trung bình trên nhiều bước sóng nhảy thì phổ tín hiệu nhảy tần lại chiếm toàn bộ bề rộng băng trải phổ.

-------------------------------------------

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

I - KỸ THUẬT TRẢI PHỔ TRỰC TIẾP (HÀ THỊ HỒNG)

1.1 Giới thiệu

1.2 Nguyên lý trải phổ chuỗi trực tiếp

II - KỸ THUẬT TRẢI PHỔ NHẢY TẦN – FHSS (NGUYỄN VĂN LÊ)

2.1 Nguyên lý chung

2.1.1: Máy phát FHSS

2.1.2: Máy thu FHSS

2.2 Hệ thống trải phổ nhảy tần nhanh

2.3 Hệ thống trải phổ nhảy tần chậm

2.4 Kết luận

III - KỸ THUẬT TRẢI PHỔ NHẢY THỜI GIAN – THSS (LÊ VĂN THANH)

3.1 Giới thiệu kỹ thuật trải phổ nhảy thời gian - THSS

3.2 Nguyên lý của hệ thống THSS

3.3 Kết luận

IV - CÁC HỆ THỐNG LAI GHÉP

4.1 Giới thiệu về hệ thống lai ghép

4.2 Nhảy tần chuỗi trực tiếp FH/ DS

4.3 Hệ thống TH/ FH

4.4 Hệ thống TH/ DS

KẾT LUẬN

-----------------------------------------

keyword: download,bao cao chuyen de,thong tin vo tuyen,ky thuat trai pho,trong cdma,ha thi hong,nguyen van le,le van thanh

linkdownload: BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN

KỸ THUẬT TRẢI PHỔ TRONG CDMA