Trong xã hội hiện đại ngày nay, trao đổi thông tin trở thành một nhu cầu thiết yếu. Các hệ thống thông tin di động ra đời tạo cho con người khả năng thông tin mọi lúc, mọi nơi. Nhu cầu này ngày càng lớn nên số lượng khách hàng sử dụng thông tin di động ngày càng tăng, các mạng thông tin di động vì thế được mở rộng ngày càng nhanh. Chính vì vậy, cần phải có các biện pháp tăng dung lượng cho các hệ thống thông tin di động hi ện có. Hệ thống CDMA ra đời và đã chứng tỏ được khả năng hỗ trợ được nhiều user hơn so với các hệ thống ra đời trước đó.
66 trang |
Chia sẻ: vietpd | Lượt xem: 2255 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Công nghệ CDMA và kỹ thuật OFDM, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 1
MỤC LỤC
MỤC LỤC .................................................................................................................. 1
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ................................................................................................... 4
Ý NGHĨA KHOA HỌC THỰC TIỂN ...................................................................... 5
PHẠM VI NGHIÊN CỨU ......................................................................................... 5
BẢNG TỪ VIẾT TẮT ............................................................................................... 6
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... 9
LỜI MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 11
CHƢƠNG I: CÔNG NGHỆ CDMA VÀ KỸ THUẬT OFDM ............................. 12
1.2.2 Các kỹ thuật trải phổ cơ bản .............................................................. 15
1.2.4 Hiệu ứng gần xa ................................................................................... 19
1.2.5 Điều khiển công suất ........................................................................... 19
1.3 KỸ THUẬT OFDM ....................................................................................... 20
1.3.1 Hệ thống OFDM .................................................................................... 20
1.3.2 Kỹ thuật xữ lý tín hiệu OFDM ............................................................. 22
1.3.3 Đặc tính kênh truyền trong kỹ thuật OFDM ..................................... 22
1.3.4 Đặc điểm của kỹ thuật OFDM ............................................................ 24
CHƢƠNG II: HỆ THỐNG MC-CDMA ................................................................. 26
2.1 GIỚI THIỆU CHƢƠNG .............................................................................. 26
2.2 HỆ THỐNG MC-CDMA............................................................................... 26
2.2.1 Khái niệm MC-CDMA........................................................................... 26
2.2.2 Sơ đồ khối ............................................................................................. 27
2.3 MÁY PHÁT MC-CDMA ............................................................................... 27
2.5 KÊNH TRUYỀN ........................................................................................... 31
2.6 CÁC PHƢƠNG PHÁP TRIỆT NHIỄU ...................................................... 32
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 2
2.6.1 Phƣơng pháp triệt nhiễu nối tiếp ....................................................... 32
2.6.2 Phƣơng pháp triệt nhiễu song song .................................................. 32
2.7 VẤN ĐỀ DỊCH CỦA TẦN SỐ SÓNG MANG TRONG HỆ THỐNG
MC-CDMA............................................................................................................ 32
2.8 ƢU ĐIỂM CỦA KỸ THUẬT MC-CDMA .................................................... 36
2.9 NHƢỢC ĐIỂM CỦA KỸ THUẬT MC-CDMA .......................................... 36
2.10 KẾT LUẬN CHƢƠNG............................................................................... 36
CHƢƠNG III : ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG MC-CDMA
................................................................................................................................... 37
3.1 GIỚI THIỆU CHƢƠNG .............................................................................. 37
3.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG
MC-CDMA............................................................................................................ 37
3.3 ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG MC-CDMA .............. 38
3.4 HỒI TIẾP DƢƠNG TRONG ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT ĐƢỜNG LÊN
............................................................................................................................... 42
3.5 CƠ CHẾ ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG MC-CDMA
............................................................................................................................... 43
3.5.1 Điều khiển công suất dựa vào ngƣời sử dụng: .............................. 43
3.5.2 Điều khiển công suất dựa vào băng tần:......................................... 44
3.6 CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG HỆ
THỐNG MC-CDMA ............................................................................................ 46
3.7 KẾT LUẬN CHƢƠNG ................................................................................. 47
CHƢƠNG IV: MÔ PHỎNG ................................................................................... 48
4.1 GIỚI THIỆU CHƢƠNG .............................................................................. 48
4.2 CÁC THÔNG SỐ MÔ PHỎNG .................................................................. 48
4.3 MÔ PHỎNG .................................................................................................. 49
4.3.1 Mô phỏng phƣơng pháp điều khiển công suất fixed step ............. 49
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 3
4.3.2 Mô phỏng phƣơng pháp điều khiển công suất đa mức (multilevel)
........................................................................................................................... 50
4.4 SO SÁNH HAI PHƢƠNG PHÁP DỰA VÀO CÔNG SUẤT PHÁT,
SNR, BER ............................................................................................................ 52
4.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG ................................................................................. 54
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 64
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN .................................................... 65
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN........................................................ 66
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 4
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Trong xã hội hiện đại ngày nay, trao đổi thông tin trở thành một nhu cầu
thiết yếu. Các hệ thống thông tin di động ra đời tạo cho con người khả năng thông
tin mọi lúc, mọi nơi. Nhu cầu này ngày càng lớn nên số lượng khách hàng sử dụng
thông tin di động ngày càng tăng, các mạng thông tin di động vì thế được mở rộng
ngày càng nhanh. Chính vì vậy, cần phải có các biện pháp tăng dung lượng cho
các hệ thống thông tin di động hiện có. Hệ thống CDMA ra đời và đã chứng tỏ
được khả năng hỗ trợ được nhiều user hơn so với các hệ thống ra đời trước đó.
Hơn nữa, so với hai phương pháp đa truy nhập truyền thống là phân chia theo tần
số FDMA và phân chia theo thời gian TDMA thì phương pháp truy nhập phân
chia theo mã CDMA có những đặc điểm nổi trội: chống nhiễu đa đường, có tính
bảo mật cao, hỗ trợ truyền dữ liệu với tốc độ khác nhau…Và trong tương lai,
nhu cầu về các dịch vụ số liệu sẽ ngày càng tăng, mạng thông tin di động không
chỉ đáp ứng nhu cầu vừa đi vừa nói chuyện mà còn phải cung cấp cho người sử
dụng các dịch vụ đa dạng khác như truyền dữ liệu, hình ảnh và video… Chính vì
vậy, vấn đề dung lượng và tốc độ cần phải được quan tâm đồng thời.
Trong những năm gần đây, kỹ thuật ghép kênh theo tần số trực giao OFDM,
một kỹ thuật điều chế đa sóng mang, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng vô
tuyến cũng như hữu tuyến. Ưu điểm của OFDM là khả năng truyền dữ liệu tốc độ
cao qua kênh truyền chọn lọc tần số, tiết kiệm băng thông, hệ thống ít phức tạp
hơn.
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 5
Ý NGHĨA KHOA HỌC THỰC TIỂN
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng, ý tưởng về kỹ thuật
MC-CDMA đã ra đời, dựa trên sự kết hợp của CDMA và OFDM. MC-CDMA kế
thừa tất cả những ưu điểm của CDMA và OFDM: tốc độ truyền cao, tính bền vững
với Fading chọn lọc tần số, sử dụng băng thông hiệu quả, tính bảo mật cao và giảm
độ phức tạp của hệ thống. Chính vì vậy MC-CDMA là một ứng cử viên sáng giá
cho hệ thống thông tin di động trong tương lai.
PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Tìm hiểu các phương pháp điều khiển công suất: bước cố định, đa mức.
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 6
BẢNG TỪ VIẾT TẮT
4G Fourth Generation
ABS Adaptive Band Selection
ADC Analog to Digital Converter
AWGN Additive White Gaussian Noise
BER Bit Error Ratio
BPSK Binary Phase Shift Keying
BS Base Station
CCI Co-Channel Interference
CDF Cumulative Distribution Function
CDMA Code Division Multiple Access
DAC Digital to Analog Converter
DFT Discrete Fourier Transform
FDM Frequency Division Multiplexing
FDMA Frequency Division Multiple Access
FEC Forward Error Correction
FFT Fast Fourier Transform
ICI Inter-Channel Interference
ICI Inter Carrier Interface
IMT-2000 International Mobile Telecommunication 2000
IS-95 Interim Standard 1995
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 7
ISI Inter Symbol Interference
IDFT Inverse Discrete Fourier Transform
IFFT Inverse Fast Fourier Transform
LAN Local Area Network
MAI Multi Access Interference
MC-CDMA Multi-Carrier Code Division Multiple Access
MC DS-CDMA Multi-Carrier Direct Spread CDMA
MT-CDMA Multitone Code-Division Multiple-Access
MSC Mobile Switching Center
MRC Maximal Ratio Combining
OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
PAPR Peak-to-Average Power Ratio
PLL Phase Lock Loop
PRBS Pseudo Random Binary Sequence
PSTN Public Switched Telephone Network
P/S Parallel to Serial
QAM Quadrature Amplitude Modulation
QoS Quality of Service
QPSK Quadrature Binary Phase Shift Keying
SNR Signal-to-Noise Ratio
S/P Serial to Parallel
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 8
TDMA Time Division Multiple Access
VDSL Very high bit rate Digital Subscriber Line
VCO Voltage-Controlled Oscillator
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 9
DANH MỤC HÌNH
Bảng 4.1: Bảng thông số mô phỏng
Hình 1.1 :Sơ đồ mạch tạo chuỗi giả ngẫu nhiên
Hình 1.2 :Đồ thị hàm tự tương quan của chuỗi PRBS
Hình 1.3 :Sơ đồ khối điều chế và khối giải điều chế DS – SS
Hình 1.4: Phổ của tín hiệu trước và sau khi trải phổ
Hình 1.5: Dạng sóng của tín hiệu trước trải phổ và sau trải phổ
Hình 1.6: Phổ của tín hiệu FH – SS
Hình 1.7: Sơ đồ khối tạo và khối thu tín hiệu FH – SS
Hình 1.8 :Hiệu ứng gần - xa
Hình 1.9 :Sơ đồ khối hệ thống OFDM
Hình 1.10 :Đáp ứng tần số của kênh truyền đa đường
Hình 1.11 :Các tín hiệu đa đường
Hình 1.12 :So sánh việc sử dụng băng tần của FDM và OFDM
Hình 2.1 :Sơ đồ khối của hệ thống MC-CDMA
Hình 2.2 :Sơ đồ máy phát MC – CDMA ứng với user thứ k
Hình 2.3 :Phổ công suất của tín hiệu MC-CDMA
Hình 2.4 :Sơ đồ máy phát MC – CDMA sửa đổi ứng với user thứ k
Hình 2.5 :Sơ đồ máy thu MC – CDMA cho user thứ k
Hình 2.6 :Sơ đồ triệt nhiễu song song nhiều tầng
Hình 3.1 :Mô hình hệ thống với các users tích cực
Hình 3.2 :Điều khiển công suất dựa vào người sử dụng
Hình 3.3 :Điều khiển công suất dựa vào băng tần
Hình 4.1 :Giao diện mô phỏng chương trình
Hình 4.2 :Lưu đồ thuật toán điều khiển công suất theo bước cố định(fixed-step)
Hình 4.3 :Chương trình mô phỏng điều khiển công suất theo bước cố định
Hình 4.4 :Lưu đồ thuật toán điều khiển công suất đa mức (multi-level)
Hình 4.5 :Chương trình điều khiển công suất đa mức ( Multilevel)
Hình 4.6 : So sánh mức công suất phát của cả 2 phương pháp
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 10
Hình 4.7 : So sánh SNR thu được của 2 phương pháp
Hình 4.8 : Giá trị BER thu được ở 2 phương pháp
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 11
LỜI MỞ ĐẦU
Trong thời gian làm đề tài này, em đã cố gắng rất nhiều song do kiến thức còn hạn
chế, thời gian nghiên cứu đề tài có hạn và nguồn tài liệu chủ yếu là các bài báo tiếng
Anh trên mạng nên đồ án còn nhiều sai sót. Em rất mong nhận được sự phê bình,
các ý kiến đóng góp chân thành của các thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của cô NGUYỄN THỊ BÍCH
HẠNH cùng các thầy cô và bạn bè trong khoa để em hoàn thành đề tài này.
Đà Nẵng, Ngày 20 tháng 11 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Trần Công Khánh
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 12
CHƢƠNG I: CÔNG NGHỆ CDMA VÀ KỸ THUẬT OFDM
1.1 GIỚI THIỆU CHƢƠNG
Trong bất kỳ hệ thống thông tin vô tuyến nào, dải băng tần được cho
phép sử dụng là luôn bị giới hạn. Vì vậy, việc chia sẻ kênh truyền để nhiều
người có thể sử dụng đồng thời là một nhu cầu cấp thiết. Các kỹ thuật đa
truy nhập ra đời từ đó. Kỹ thuật FDMA ra đời đầu tiên sau đó đến kỹ thuật
TDMA và ngày nay, kỹ thuật CDMA đã ra đời, dựa trên nguyên lý trải phổ
và được sử dụng rộng rãi cho thông tin vô tuyến trên toàn thế giới. CDMA
đã chứng tỏ được khả năng vượt trội so với các kỹ thuật analog hoặc digital
khác. Vì thế, trong chương này sẽ giới thiệu về nguyên lý CDMA, ba kỹ
thuật trải phổ trong CDMA, chuỗi mã trải phổ PN và chuỗi mã trải phổ
Walsh-Hardamard. Chúng được sử dụng phổ biến trong hệ thống DS-
CDMA và hệ thống MC-CDMA. Chương này đề tài cũng nguyên cứu các
vấn đề liên quan tới hệ thống DS-CDMA.
1.2 TỔNG QUAN VỀ CDMA
Lý thuyết về công nghệ CDMA được xây dựng từ những năm 1950 và
được áp dụng trong thông tin quân sự từ những năm 1960. Cùng với sự phát
triển của công nghệ bán dẫn và lý thuyết thông tin trong những năm 1980,
CDMA đã được thương mại hóa từ phương pháp thu GPS và Ommi-
TRACS, phương pháp này cũng đã được đề xuất trong hệ thống thông tin di
động tổ ong của Qualcomm – Mỹ vào năm 1990.
CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ nên nhiều người sử dụng có thể
chiếm cùng kênh vô tuyến đồng thời tiến hành các cuộc gọi. Những người
sử dụng nói trên được phân biệt lẫn nhau nhờ dùng một mã đặc trưng không
trùng với bất kỳ ai. Kênh vô tuyến được dùng lại ở mỗi cell trong toàn
mạng, và những kênh này cũng được phân biệt nhau nhờ mã trải phổ giả
ngẫu nhiên. Một kênh CDMA rộng 1.23 MHz với hai dải biên phòng vệ
0,27 MHz, tổng cộng 1,77 MHz. CDMA dùng mã trải phổ có tốc đọ cắt
(chip rate) 1,2288 MHz. Dòng dữ liệu gốc được mã hóa và điều chế ở tốc độ
cắt. Tốc độ này chính là tốc độ mã đầu ra (mã trải phổ giả ngẫu nhiên, PN
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 13
Pseudonoise: giả tạp âm) của máy phát PN. Một cắt là phần dữ liệu mã hóa
qua cổng XOR.
Để nén phổ lại tín hiệu gốc thì máy thu phải dùng mã trải phổ PN chính
xác như khi tín hiệu được xử lý ở máy phát, Nếu mã PN ở máy thu khác
hoặc không đồng bộ với mã PN tương ứng ở máy phát thì tin tức không thể
thu nhận được.
Trong CDMA sự trải phổ tín hiệu đã phân bố năng lượng tín hiệu vào
một dải tần rất rộng hơn phổ của tín hiệu gốc. Ở phía thu, phổ của tín hiệu
lại được nén về lại phổ của tín hiệu gốc
1.2.1 Mã trải phổ
Có sáu chuỗi trải phổ cơ bản sau: Chuỗi giả ngẫu nhiên PN (Pseudo-
random Noise), chuỗi Gold, chuỗi Gold trực giao (Orthogonal Gold), chuỗi
Kasami, chuỗi Hadamarh Walsh và chuỗi GOLAY bù.
Do trong phạm vi đề tài này chỉ nghiên cứu chuỗi giả ngẫu nhiên PN
và chuỗi Hadamarh Walsh.
1.2.1.1 Chuỗi tín hiệu nhị phân giả ngẫu nhiên:
Hình 1.1 Sơ đồ mạch tạo chuỗi giả ngẫu nhiên
Chuỗi tín hiệu nhị phân giả ngẫu nhiên là chuỗi tín hiệu nhị phân tuần
hoàn nhưng có chu kỳ lặp lại rất lớn, do đó nếu không được biết trước quy
luật của nó, người quan sát khó nhận biết được quy luật. Ta gọi đó là chuỗi
giả ngẫu nhiên (PRBS: Pseudo Random Binary Sequence)[1],[2]. Chuỗi
PRBS được tạo ra từ mạch chuỗi gồm ND-FlipFlop ghép liên tiếp nhau như
hình 1.1
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 14
Hình 1.2 Đồ thị hàm tự tương quan của chuỗi PRBS
Tùy theo vị trí đóng mở của các khoá mà ta có các tín hiệu hồi tiếp về
khác nhau. Có tối đa 2N – 1 trạng thái của ND-FF, loại bỏ trạng thái 00…0
vì nếu xuất hiện trạng thái này thì tín hiệu hồi tiếp về sẽ bằng không và các
trạng thái sau đó đều bằng không. Vì vậy, chiều dài cực đại của chuỗi là L =
2N – 1.
Tính chất của chuỗi PRBS
+ Số bit 0 và số bit 1 trong một chu kỳ chuỗi gần bằng nhau.
+ Tương quan chéo giữa mã PRBS và phiên bản bị dịch theo thời gian
của nó rất nhỏ.
Trong một chu kỳ:
Giá trị tương quan chéo của chuỗi là “ –1/L”
Giá trị tự tương quan của chuỗi là “1”
1.2.1.2 Chuỗi Hadamarh Walsh
Các hàm Walsh được tạo ra từ các ma trận vuông đặc biệt N×N gọi là
các ma trận Hadamard. Các ma trận này chứa một hàng toàn số 0 và các
hàng còn lại có số số 1 và số số 0 bằng nhau. Hàm Walsh được cấu trúc cho
độ dài khối N=2
j
trong đó j là một số nguyên dương. Các tổ hợp mã ở các
hàng của ma trận là các hàm trực giao được xác định như theo ma trận
Hadamard như sau:
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 15
],0[
1
H
,
10
00
2
H
,
0110
1100
1010
0000
4
H
NN
NN
N
HH
HH
H
2
(1.1)
Trong đó
N
H
là đảo cơ số hai của H
N
Trong thông tin di động CDMA, mỗi thuê bao sử dụng một phần tử
trong tập các hàm trực giao để trải phổ. Khi đó, hiệu suất sử dụng băng tần
trong hệ thống sẽ lớn hơn so với khi trải phổ bằng các mã được tạo ra bởi
các thanh ghi dịch.
1.2.2 Các kỹ thuật trải phổ cơ bản
- Trải phổ dãy trực tiếp (DS/SS)
Quá trình đạt được bằng cách nhân nguồn tín hiệu vào với tín hiệu
mã giả ngẫu nhiên một cách trực tiếp tín hiệu trải phổ đưa ra có độ rộng phổ
xấp xỉ tốc độ của mã giả ngẫu nhiên
- Trải phổ nhảy tần
Quá trính trải phổ đạt được bằng cách nhảy tần số sóng mang trên
một tập lớn các tần số.Sự nhảy tần của tần số sóng mang được quyết định
của các mã nhảy tần có dạng giả ngẫu nhiên được điều khiển bởi các từ mã
trải phổ PN.
1.2.2.1 Kỹ thuật trải phổ bằng cách phân tán phổ trực tiếp
(DS – SS: Direct Sequence Spread Spectrum)
Bộ điều
chế băng
rộng
d(t)
Bộ tạo mã
PN c(t)
Bộ tạo
sóng mang
Máy phát
Bộ giải
điều chế dữ
liệu
Bộ tạo
sóng mang
Bộ tạo mã
PN c
r
(t)
d
r
(t)
Máy thu
Hình 1.3: Sơ đồ khối điều chế và khối giải điều chế DS – SS
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 16
Tín hiệu truyền đi được biểu diễn dưới dạng lưỡng cực, sau đó nhân
trực tiếp với chuỗi giả ngẫu nhiên. Ở máy thu, tín hiệu thu được nhân với
chuỗi trải phổ lần nữa để tạo lại tín hiệu tin tức.
Tín hiệu cần truyền đi là d(t), có dạng NRZ với d(t) = ±1, tốc độ bit f
b
.
Thực hiện nhân d(t) với chuỗi giả ngẫu nhiên c(t) có tốc độ bit f
c
với f
c
>>
f
b
. Như vậy:
d(t).c(t) = (1.2)
Vì tốc độ bit f
c
của chuỗi giả ngẫu nhiên lớn hơn nhiều so với tốc độ
bit f
b
của chuỗi tín hiệu truyền đi, nên tín hiệu d(t) sẽ bị chia nhỏ với tần số
rất cao. Tần số này được gọi là tốc độ chip. Sau đó, chuỗi tích số d(t).c(t)
được điều chế BPSK hoặc QPSK. Giả sử ta dùng điều chế BPSK, tín hiệu
sau điều chế có biểu thức[1][2]:
tcosw).().(2)(
0
tctdPtV
SSSDS
(1.3)
Trong đó: P
S
là công suất phát [W]
w
o
là tần số sóng mang [rad/s]
Nếu so sánh (2.3) với biểu thức của BPSK:
tcosw).(2)(
0
tdPtV
SBPSK
(1.4)
Hình 1.4: Phổ của tín hiệu trước và sau khi trải phổ
c(t) , d(t) = +1
– c(t) , d(t) = –1
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH GVHD: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
SVTH: TRẦN CÔNG KHÁNH TRANG 17
Ta nhận thấy: Với cùng công suất phát P
S
, chuỗi số d(t).c(t) có tốc độ
chip f
c
chiếm dải phổ tần rộng hơn rất nhiều so với tín hiệu V
BPSK
có tốc