LUẬn văN ĐỀ TÀI " Mã trải phổ trong cdma"



tải về 1.45 Mb.
trang6/11
Chuyển đổi dữ liệu07.07.2016
Kích1.45 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Ta có thể thấy số liệu được truyền ở các cụm k bit mỗi lần với mỗi bit
được truyền trong khoảng T0 = (Tf/J)/k giây. Vì thế tốc độ bit khi phát cụm là
1/T0 để truyền băng gốc có độ rộng băng tần là 1/2T0 Hz ( theo Nyquist). Vì bản tin có độ rộng là 1/T, độ rộng băng tần được mở rộng bởi một thừa số là (1/2T0)(1/2Th) = (kTh)J/Tf = j khi truyền dẫn băng gốc và bởi một thừa số là

2J khi truyền băng thông.


1.4 Hệ thống dịch lai
Bên cạnh các hệ thống được miêu tả ở trên, điều chế hybrid của hệ thống DS và FH được sử dụng để cung cấp thêm các ưu điểm cho đặc tính tiện lợi của mỗi hệ thống. Thông thường đa số các trường hợp sử dụng hệ thống tổng hợp bao gồm (1) FH/DS, (2) TH/FH, (3) TH/DS. Các hệ thống tổng hợp của hai hệ thống điều chế trải phổ sẽ cung cấp các đặc tính mà một hệ thống không thể có được. Một mạch không cần phức tạp lắm có thể bao gồm bởi bộ tạo dãy mã và bộ tổ hợp tần số cho trước FH/DS.

1.4.1 Nhảy tần chuỗi trực tiếp


Hệ thống FH/DS sử dụng tín hiệu điều chế DS với tần số trung tâm được chuyển dịch một định kỳ. Phổ tần số của bộ điều chế được minh hoạ trên hình 1.14. Một tín hiệu DS xuất hiện một cách tức thời với độ rộng băng

là một phần trong độ rộng băng của rất nhiều của tín hiệu trải phổ chồng lấn và tín hiệu toàn bộ xuất hiện như là sự chuyển động của tín hiệu DS tới độ rộng băng khác nhờ các mẫu tín hiệu FH. Hệ thống tổng hợp FH/DS được sử dụng vì các lý do sau đây :
1.Dung lượng.

2.Đa truy nhập và thiết lập địa chỉ phân tán.

3.Ghép kênh.

Hệ thống điều chế tổng hợp có ý nghĩa đặc biệt khi tốc độ nhịp của bộ tạo mã DS đạt tới giá trị cực đại và giá trị giới hạn của kênh FH. Ví dụ, trong trường hợp độ rộng băng RF yêu cầu là 1 Ghz thì hệ thống DS yêu cầu một bộ tạo mã tức thời có tốc độ nhịp là 1136 Mc/s và khi sử dụng hệ thống FH thì yêu cầu một bộ trộn tần để tạo ra tần số khoảng cách 5 KHz. Tuy nhiên, khi sử dụng hệ thống tổng hợp thì yêu cầu một bộ tạo mã tức thời 114 Mc/s

và một bộ trộn tần để tạo ra 20 tần số.


Hình 1.14 Phổ tần của hệ thống tổng hợp FH/SS

Bộ phát tổng hợp FH/DS như trên hình 1.15 thực hiện chức năng điều chế DS nhờ biến đổi tần sóng mang (sóng mang FH là tín hiệu DS được điều chế) không giống như bộ điều chế DS đơn giản. Nghĩa là có một bộ tạo mã để cung cấp các mã với bộ trộn tần được sử dụng để cung cấp các dạng nhảy tần số và một bộ điều chế cân bằng để điều chế DS. Sự đồng bộ thực hiện giữa các mẫu mã FH/DS biểu thị rằng phần mẫu DS đã cho được xác định tại cùng một vị trí có tần số lúc nào cũng được truyền qua một kênh tần số nhất định. Nhìn chung thì tốc độ mã của DS phải nhanh hơn tốc độ dịch tần. Do số lượng các kênh tần số được sử dụng nhỏ hơn nhiều so với số lượng các chip mã nên tất cả các kênh tần số nằm trong tổng chiều dài mã sẽ được sử dụng nhiều lần. Các kênh được sử dụng ở dạng tín hiệu giả ngẫu nhiên như trong trường hợp các mã.Bộ tương quan được sử dụng để giải điều chế tín hiệu đó được mã hoá trước khi thực hiện giải điều chế băng tần gốc tại đầu thu; bộ tương quan FH có một bộ tương quan DS và tín hiệu dao động nội được nhân với tất cả các tín hiệu thu được. Hình 1.16 miêu tả một bộ thu FH/DS điển hình. Bộ tạo tín hiệu dao động nội trong bộ tương quan giống như bộ điều chế phát trừ 2 điểm sau :

* Tần số trung tâm của tín hiệu dao động nội được cố định bằng độ lệch tần số trung tần (IF).
* Mã DS không bị biến đổi với đầu vào băng gốc.

Hình1.15 Bộ điều chế tổng hợp FH/SS.


Giá trị độ lợi xử lý dB của hệ thống tổng hợp FH/DS có thể được tính bằng tổng của độ lợi xử lý của hai loại điều chế trải phổ đó.

Gp(FH/DS) = Gp(FH) + Gp(DS) = 10log (số lượng các kênh) + 10log


(BWDS/Rinfo)

Do đó, giới hạn giao thoa trở lên lớn hơn so với hệ thống FH hoặc hệ


thống DS đơn giản.

Hình 1.16 Bộ thu tổng hợp FH/SS


1.5 So sánh các hệ thống trải phổ
Như vậy sau khi xem xét từng hệ thống trải phổ một cách chi tiết chúng ta thấy rằng mỗi loại hệ thống đều có những ưu điểm đồng thời cũng bộc lộ những nhược điểm. Việc lựa chọn sử dụng hệ thống nào tuỳ thuộc vào các ứng dụng đặc thù. Trong phần này chúng ta sẽ so sánh các hệ thống DS, FH và TH.

Các hệ thống DSSS giảm nhiễu giao thoa bằng cách trải rộng nó ở một phổ tần rộng. Trong các hệ thống FHSS, ở mọi thời điểm cho trước người sử dụng phát các tần số khác nhau vì thế có thể tránh được nhiễu giao thoa. Các hệ thống THSS tránh nhiễu giao thoa bằng cách tránh không để nhiều hơn một người sử dụng phát trong cùng một thời điểm.

Có thể thiết kế các hệ thống DSSS với giải điều chế nhất quán và không nhất quán. Tuy nhiên do sự chuyển dịch tần số phát nhanh rất khó duy trì

đồng bộ pha ở các hệ thống FHSS, vì thế chúng thường đòi hỏi giải điều chế

không nhất quán. Trong thực tế các hệ thống DSSS nhận được chất lượng tốt hơn (ở tỉ số tín hiệu trên tạp âm để đạt được xác suất lỗi nhất định) vào khoảng 3dB so với hệ thống FHSS nhờ giải điều chế nhất quán. Cái giá phải trả cho ưu điểm này là giá thành của mạch khoá pha của sóng mang.

Với cùng tốc độ đồng hồ của bộ tạo mã PN, FHSS có thể nhảy tần trên băng tần rộng hơn nhiều so với băng tần của tín hiệu DSSS. Ngoài ra ta còn có thể tạo ra tín hiệu THSS có độ rộng băng tần DSSS khi các bộ tạo chuỗi PN của hai hệ thống này có cùng tốc độ đồng hồ. Hệ thống FHSS cũng loại trừ được các kênh tần số gây nhiễu giao thoa mạnh và thường xuyên. Hệ thống DSSS nhạy cảm nhất với vấn đề gần- xa, đây là hiện tượng mà nguồn nhiễu giao thoa gần có thể làm xấu đi hoặc thậm chí xoá hẳn thông tin chủ

định do công suất trung bình của nguồn nhiễu gần cao. Các hệ thống FHSS nhạy cảm hơn với thu trộm so với các hệ thống DSSS, đặc biệt khi tốc độ nhảy tần chậm và đối phương sử dụng máy thu định kênh thích hợp.

Thời gian cần thiết để bắt mã PN ngắn nhất ở các hệ thống FHSS, trong khi đó các hệ thống DSSS và THSS cần thời gian bắt mã lâu hơn. Tuy nhiên thực hiện máy phát và máy thu FH đắt tiền hơn vì sự phức tạp của các bộ tổng hợp tần số.

Các hệ thống FHSS chịu được pha đinh nhiều tia và các nhiễu. Các máy thu DS/SS đòi hỏi mạch đặc biệt để làm việc thoả mãn trong các môi trường nói trên.

chương 2
Cơ sở toán học tính phổ của tín hiệu


2.1. Biến đổi Fourier và Phổ của tín hiệu
Trong các bài toán kĩ thuật điện tử, tín hiệu, tạp âm hoặc tổ hợp tín hiệu cộng tạp âm có một dạng sóng điện áp hoặc dòng điện là một hàm của thời gian. Để w(t) biểu thị dạng sóng quan tâm (hoặc điện áp hoặc dòng

điện). Nếu muốn chúng ta có thể xem dạng sóng trên máy hiện sóng (ôxilo). Giá trị của điện áp hoặc dòng điện biến đổi như một hàm của thời gian. Bởi vậy một vài tần số nào đó hoặc một khoảng tần số là một trong những thuộc tính quan tâm đối với ngành điện. Trên lí thuyết để tính được các tần số xuất hiện người ta cần xem dạng sóng trên toàn bộ thời gian, để chắc chắn phép

đo là chính xác và đảm bảo rằng không có tần số nào bị bỏ quên. Mức tương
đối của một tần số f khi so sánh với một tần số khác được cho bởi phổ điện
áp (hoặc dòng điện) phổ này có được bằng cách thực hiện biến đổi Fourier
(FT) của một dạng sóng w(t).
Biến đổi Fourier của một dạng sóng w(t) thuận là:

W ( f ) 



w(t)e j 2 f t dt

 
(2.1)


Biến đổi Fourier ngược:



w(t ) 




W ( f )e j 2 f t df

 
(2.2)




e  j 2 f t

là một số phức nên W(f) là một hàm phức của f ta có thể biểu diễn




W ( f )  X ( f )  jY ( f )  W ( f ) e j ( f )

; W ( f ) 
X 2 ( f )  Y 2 ( f )
; ( f )  arctg Y ( f )

X ( f )

Trong đó

W ( f )


gọi là phổ biên độ thể hiện sự phân bố của biên độ tín

hiệu theo tần số gọi là mật độ phổ,  ( f ) gọi là phổ pha.

2.2. Một số tính chất của biến đổi Fourier
2.2.1. Tính tuyến tính


Nếu tín hiệu w(t) có dạng

w(t) ai wi (t)

i

thì:




 

W ( f ) 

ai wi (t ) exp( j 2ft)dt ai wi (t ) exp( j 2ft)dt aiWi ( f )

 i

i  i
(2.3)

2.2.2. Biến đổi Fourier của đạo hàm và tích phân

Nếu w(t) có phổ là W(f), tính phổ của đạo hàm và tích phân của w(t): Tính phổ của đạo hàm cấp 1:


W(1) () 




w' (t) exp( j 2ft)dt

 




 
w(t) exp( j2ft) j2f

w(t) exp( j2ft)dt

j 2fW ( f )



   


(nếu w(t) thoả mãn điều kiện:

lim w(t)  0 )

t 

Phổ đạo hàm cấp n của w(t): nếu w(t) thoả mãn điều kiện:



n
lim d

w(t) 0

n
(2.4)

t 

dt n



W ( f ) 

 d

w(t) exp( j2ft)dt ( j2f ) n W ( f )


dt
( n )  n






Phổ của tích phân w(t): nếu w(t) tho mãn: w(t )dt 0


(hàm lẻ)




W( 1)
( f ) 




w(t )dt exp( j 2ft)dt


1

2j



w(t) exp( j2ft )dt




1

j 2f
W ( f )  W (0) ( f )



(2.5)
2.2.3. Biến đổi Fourier của hàm chẵn, hàm lẻ




Ta có

w(t) ai wi (t)

i

thì



W ( f ) aiWi ( f )

i



Mặt khác: w(t) = wch(t) + wle(t) 
Ta tính:

W ( f )  Wch ( f )  Wle ( f )




0 

Wch ( f ) wch (t ) exp( j 2ft )dt wch (t ) exp( j 2ft )dt

0



  


wch

0

(t ).exp( j 2ft ) exp( j 2ft )dt 1





wch

0
(t ) cos( ft )dt


Như vậy phổ của tín hiệu chẵn cũng thực và chẵn. Trong trường hợp này cặp


biến đổi Fourier như sau:


W ( f ) 1

ch 2



wch (t ) exp( j 2ft )dt



0
; wch (t ) 




Wch ( f ) exp( j 2ft )dt





Wle ( f ) wle (t) exp(j2ft)dt wle (t) exp( j2ft )dt

0



 


wle

0

(t). exp( j2ft) exp( j2ft)dt j




(2.6)
wle

0
(t) sin(2ft)dt


2.2.4. Biến đổi Fourier của tín hiệu liên hợp w(-t)



Ta có:
w(t )  W( t ) ( f ) 



w(t ) exp( j 2ft )dt


(2.7)


phổ của w(-t) là liên hợp phức W*(f) của phổ w(t).


2.2.5. Biến đổi Fourier của tích hai tín hiệu

w(t)  w1 (t).w2 (t)

 W ( f )  W1 ( f )  W2 ( f )

(2.8)


VD:

w(t) A(t) cos(0 t 0 ) w1 (t).w2 (t)

Với w1(t) = A(t) là tín hiệu mang thông tin bất kỳ dùng làm biên độ




: file -> downloadfile1
downloadfile1 -> VĂn phòng chính phủ
downloadfile1 -> Đề tài: Sự tập trung hóa báo chí ở các nước tư bản chủ nghĩa Giảng viên hướng dẫn
downloadfile1 -> Chiến dịch đánh Tống 1075
downloadfile1 -> BỘ thông tin và truyềN thôNG
downloadfile1 -> BỘ thông tin và truyềN thông số: 956/QĐ-btttt cộng hòa xã HỘi chủ nghĩa việt nam
downloadfile1 -> Lời Giới Thiệu Lịch sử Triết học
downloadfile1 -> Các lệnh nhảy, vòng lặp và lệnh gọi
downloadfile1 -> 143 NĂm vưƠng triều nguyễN (1802-1945)
downloadfile1 -> Chương I các bộ VI điều khiển 8051 1 các bộ VI điều khiển và các bộ xử lý nhúng
downloadfile1 -> Hợp đồng giấy in báo (bản tiếng Việt) HỢP ĐỒng giấy in báo hợP ĐỒng số 205 tl


1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương