T
x(t ) y(t )dt
a
(2.26)
2.4. Chuỗi Fourier
2.4.1. Chuỗi Fourier dạng phức
n
0
(t ) e jn0t ; n Z ;
2 / T0
;T0
b a
(2.27)
T0= (b-a) là chiều dài khoảng trên đó chuỗi
w(t ) an n (t ) là có giá trị
Định lí: Bất kì dạng sóng vật lí nào (tức là năng lượng hữu hạn) cũng
có thể biểu diễn trên khoảng a 0 bằng chuỗi Fuorier hàm mũ phức:
w(t)
cn e
jn0 t
; cn
1 aT0
w(t)e
j0t dt
n
T0 a
trên
Trong đó các hệ số Fourier phức (các Phasor) cn được xác định như
Một vài thuộc tính của chuỗi Fuorier phức:
*
+ Nếu w(t) là thực thì c n=c n
+ Nếu w(t) là thực và chẵn (tức là w(t)=w(-t)) thì I m(c n)=0
+ Nếu w(t) là thực lẻ (w(t)=-w(-t)) thì Re(c m)=0
+ Định lí Parseval là
2
cn
n
1 a T0
T
2
w(t ) dt
0 a
+ Các hệ số chuỗi Fourier của dạng sóng thực có quan hệ với hệ số chuỗi
Fourier dạng toàn phương bởi:
1 a
2 n
cn
1 a
j 1 b
2 n
j 1 b
; n 0
; n 0
2 n
2 n
+ Các hệ số chuỗi Fourier của dạng sóng thực có quan hệ với hệ số chuỗi
1
2 Dn n ; n 0
Fourier dạng cực bởi:
cn D0 ; n 0
1
D n n
2
; n 0
2.4.2. Chuỗi Fourier dạng toàn phương
a<t+T0 là:
w(t) an cos n0 t ab sin n0 t
(2.28)
n0
n 0
1 aT0
T w(t)dt
; n 0
aT
Trong đó
an
0 a aT
0
2
;
( ) sin
; 0
2 0
T w(t) cos n0 tdt
; n 0
bn w t
T
0 a
n0 tdt n
0 a
Có hai dạng tín hiệu nhị phân cơ bản là đơn cực và lưỡng cực ta có
chuỗi Fourier cho hai dạng tín hiệu này là:
* Đơn cực:
w(t ) W 2W (cos t 1 cos 3 t 1 cos 5 t .....)
(2.29)
2 0 3 0 5 0
* Lưỡng cực:
w(t ) 4W (cos t 1 cos 3 t 1 cos 5 t .....)
(2.30)
2.4.3. Chuỗi Fourier dạng cực
0 3 0 5 0
w(t) D0 Dn cos(n0 t n )
n1
(2.31)
a
D0
n
; n 0
; bn Dn sin n
; n 0
Dn cosn
n 1
=> Dn
a0 ; n 0
c0 ; n 0
bn
; n arctg
cn
; n 1
n
n
a 2 b 2 ; n 1
2 cn
; n 1 an
2.5. Phổ vạch của dạng sóng tuần hoàn
Định lý: Nếu dạng sóng w(t) tuần hoàn với chu kì T0 thì phổ của dạng sóng là:
W ( f ) cn ( f
n
nf 0 ) ; f 0 1/ T0
(2.32)
{cn} hệ số Fuorier Phức
1
cn
T
0
aT0
w(t)e
a
j0t dt
Định lý: Nếu dạng sóng w(t) tuần hoàn với chu kì T0 và được biểu diễn
w(t)
h(t nT0 )
n
n
c e j0t
n
(2.33)
Trong đó
w(t) ; t h(t)
T0
2 ;
0 ; ; t
T0
2
các hệ số Fourier là cn=f0H(nf0) trong đó H(f) = [h(t)]
Định lý: Đối với dạng sóng tuần hoàn công suất chuẩn hoá là:
P (w 2
(t))
2
cn
n
; {cn} là các hệ số Fourier phức của dạng sóng
2.6. Mật độ phổ công suất của dạng sóng tuần hoàn
Định lý: Đối với dạng sóng tuần hoàn PSD được xác địng bởi:
P( f )
cn
n
2 ( f
nf 0 )
(2.34)
sóng
T0=1/f0 là chu kì dạng sóng ; cn là hệ số Fourier tương ứng của dạng
2.7. Biến đổi Fuorier rời rạc (DFT- Discrete Fuorier Transform)
Phổ của dạng sóng có thể xác định gần đúng một cách dễ dàng bằng biến đổi
Fourier rời rạc (DFT) Biến đổi (DFT) được định nghĩa bởi:
X (n)
k N 1
x(k )e j ( 2 / N ) nk
k 0
(2.35)
n = 0,1,2...,N-1.
Biến đổi Fourier ngược (IDFT- Invese DFT được định nghĩa bởi:
1
x(k )
n N 1
X (n)e j ( / N ) nk
N n 0
; k = 0,1,2...,N-1
w(t ) w(t) ( t T / 2 ) ;0 t T
ww (t)
T
0 ; t con lai
(2.36)
Biến đổi Fourier : Ww
( f )
ww
T
(t)e i 2t dt w(t)e j 2t dt
0
(2.37)
Ta lấy xấp xỉ CFT(Continuos Fourier Transform) bằng cách sử dụng một
chuỗi hữu hạn để biểu diễn tích phân trong đó
t t, f
1/ T ; dt t; t t / N
khi đó: Ww
( f )
f n / T
N 1
w(kt)e j ( 2 / N ) nk t . So sánh phương trình này với X(n)
k 0
ta có mối quan hệ giữa CFT và DFT là: (2.38)
Ww ( f )
f n / T
t.X (n)
Chương 3
mã trải phổ
3.1 Giới thiệu chung về mã trải phổ
Trong hệ thống thông tin trải phổ việc kết hợp tín hiệu với mã trải phổ sẽ cho ra tín hiệu phát có biểu hiện giống như tạp âm. Như vậy mã trải phổ
đóng vai trò rất quan trọng trong các hệ thống trải phổ, các mã trải phổ được lựa chọn cho các hệ thống thông tin trải phổ phải có tính trực giao cao, giống như tạp âm và cho phép tạo ra nhiều mã cho nhiều người sử dụng khác nhau. Từ lý thuyết xác suất ta biết rằng một chuỗi ngẫu nhiên cơ số hai độc lập là một chuỗi Bernoulli và trong các tài liệu kỹ thuật thường được gọi là chuỗi tung đồng xu với ‘0’ và ‘1’ tương ứng với kết cục ‘ ngửa’ hoặc ‘xấp’ của các thí nghiệm tung đồng xu độc lập. Ngay cả khi sử dụng một chuỗi ngẫu nhiên
đơn giản như vậy ta cũng cần một bộ nhớ rất lớn ở cả máy phát và máy thu. Tuy nhiên ta có thể bắt chiếc các thuộc tính ‘ ngẫu nhiên’ quan trọng của một chuỗi Bernoulli bằng một thao tác tuyến tính đơn giản được đặc tả bởi một số lượng các thông số cơ số hai ( các bit) không lớn ( hàng chục). Như vậy biến ngẫu nhiên duy nhất là điểm khởi đầu của chuỗi. Trước khi nghiên cứu quá trình tạo ra các chuỗi ‘giả ngẫu nhiên’ này ta cần đặc tả các thuộc tính ngẫu nhiên quan trọng mà các chuỗi nhất định phải đạt được. Theo Sol Golomb, ba tính chất quan trọng nhất định phải đạt được là:
Thứ nhất: Tần suất tương đối của ‘0’ và ‘1’ là 1 .
2
Thứ hai : Độ dài đoạn chạy ( của không hoặc một) giống như kỳ vọng
1
|
có độ dài là 1,
|
1
|
có chiều dài là 2,
|
1
|
2
|
|
4
|
|
8
|
trong thí nghiệm tung đồng xu: có
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |