Lựa chọn giải pháp điều chế tín hiệu số trong hệ thống truyền dẫn số có hiệu suất sử dụng băng tần cao

BỘ GIÁO DỤC

TẬP ĐỊAN BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG

& ĐÀO TẠO

VIỆT NAM

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG

HỒ VĂN CỪU

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP ĐIỀU CHẾ
TÍN HIỆU SỐ TRONG HỆ THỐNG
TRUYỀN DẪN SỐ CÓ HIỆU SUẤT SỬ
DỤNG BĂNG TẦN CAO
Chuyên ngành : Mạng và kênh thơng tin liên lạc
Mã ngành

: 2.07.14

TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Hà Nội, 2006


Cơng trình được hồn thành tại:
Học Viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng
Người hướng dẫn khoa học:
1. TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng
Khoa Viễn Thơng I,

Học viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thông
2. TS. Phạm Khắc Kỷ
Trung tâm Đào tạo Bưu Chính Viễn Thơng II,
Học viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thông
Phản biện 1: GS.TS. Trần Đức Hân.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Duy Bảo
Học viện Kỹ thuật Quân sự
Phản biện 3: PGS.TSKH. Nguyễn Hồng Vũ
Bộ Quốc Phòng
Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Nhà
nước, tại Học Viện Công Nghệ BCVT
vào hồi 15 giờ 00. phút, ngày 25 tháng 6 năm 2007
Có thể tìm hiểu luận án tại :
-

Thư viện Quốc gia

NHỮNG CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
[1]. Nguyễn Phạm Anh Dũng, Phạm Khắc Kỷ, Hồ Văn Cừu “Ứng
dụng kỹ thuật điều chế đa sóng mang trực giao OFDM trong thông
tin di động CDMA, ” Chuyên san các công trình nghiên cứu - Triển
khai viễn thơng và cơng nghệ thơng tin số 12, Aug 2004 , Bộ Bưu
Chính Viễn thông, Trang 33 – 40.
[2]. Hồ Văn Cừu, Võ Nguyễn Quốc Bảo, “Implementation of OFDM
- CDMA channel Using TM 320 C6711 DSP,” 31st AIC Conference
Asian Info _ Communications Council ; AICI; November 22-26,
2004. Shenzhen, China. N0 44 paper: 1/7 - 7/7; Group I
[3]. Hồ Văn Cừu, Võ Nguyễn Quốc Bảo, Hòang Trang
“Implementation of Convolutional Code And Viterbi Decode on

FPGA”, The 7th INFO- Communications and Technology.
Economics seminar, Electronics and Telecommunications Research
Institude ETRI (Korea) and Posts and Telecommunications Institute
of Technology PTIT (VietNam), Oct 2004.
[4]. Hồ Văn Cừu, Võ Nguyễn Quốc Bảo, Hòang Trang,
"Reconfigurable architecture for CDMA", GSPx 2005 Pervasive
Signal Processing, Oct 24-27, 2005. Santa Clara Convention Center,
Santa Clara CA USA.
[5]. Nguyễn Phạm Anh Dũng, Hồ Văn Cừu, Nguyễn Quốc Anh
“Ứng dụng điều chế thích ứng trong hệ thống thơng tin di động
OFDM-DS-CDMA”, Hội thảo quốc gia lần thứ IX. Chủ đề Hệ thống
thông tin quản lý và mạng thông tin, Đà Lạt, ngày 15-16/6/2006.
[6]. Nguyễn Phạm Anh Dũng, Hồ Văn Cừu, Nguyễn Quốc Anh,
“Applyying Adaptive Modulation Increases the Efficency of
Transmision 4th Generation Wideband Wireless Communications”,
The First International Conference on Communications and
Electronics, HaNoi University of Technology, October 10-11,2006.

[7]. Hồ Văn Cừu, Đòan Xuân Thảo " Xây dựng mơ hình kênh truyền
trải phổ trực tiếp đa sóng mang trực giao để khắc phục Fading trong
các hệ thống thông tin di động CDMA băng rộng", Hội thảo quốc gia
lần thứ VIII, Một số vấn đề chọn lọc của công nghệ thông tin và
truyền thông, Hải Phòng, 25-27 tháng 8 năm 2005


lên N lần, tăng khả năng chống nhiễu, nâng cao chất lượng kênh
truyền và có số lượng người dùng cao hơn.
Nghiên cứu kỹ thuật điều chế thích ứng, để xây dựng hịan
chỉnh mơ hình kênh truyền ADAPTIVE-OFDM-DS-CDMA. Mơ
hình này có hiệu năng truyền dữ liệu ktb(bps) và hiệu quả sử dụng phổ

tần cao hơn các mơ hình MC-CDMA đã cơng bố.
Xây dựng chương trình mơ phỏng hịan chỉnh hệ thống kênh
truyền DS-CDMA, OFDM-DS-CDMA và ADAPTIVE-OFDM-DSCDMA theo hệ thống, có nhiều mục tiêu lựa chọn để nghiên cứu mô
phỏng về kênh truyền, lọai điều chế, và các tham số đặc tính khác.
Kết quả mô phỏng đã cung cấp đầy đủ các thơng số về dạng tín hiệu,
đồ thị BER, để tổng hợp, phân tích và đánh gía chất lượng hệ thống,
so với các chương trình mơ phỏng khác đã cơng bố thường chỉ cho
phép khảo sát được một vài ứng dụng riêng lẽ.
Mơ hình kênh ADAPTIVE-OFDM-DS-CDMA có hiệu năng
sử dụng phổ cao, đây là mơ hình cần được tiếp tục nghiên cứu và
hịan chỉnh để ứng dụng trong thơng tin di động OFDM-DS-CDMA
băng rộng thế hệ sau.
2. KIẾN NGHỊ VÀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
Nghiên cứu cải tiến và tối ưu hóa chương trình phần mềm để
tăng tốc độ thực hiện chương trình và tăng số người dùng.
Nghiên cứu nghiên cứu thử nghiện trên các thiết bị DSP.
Nghiên cứu các phương pháp kết hợp mã hóa và điều chế
thích ứng động.
Nghiên cứu xây dựng mơ hình kênh MIMO ứng dụng trong
OFDM-DS-CDMA.

MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
1.1. Cơ sở lý luận
Thông lượng dữ liệu cực đại của kênh truyền tỉ lệ thuận với
độ rộng băng thông, như công thức (1), khi tăng số mức điều chế M,
độ rộng băng thông giảm, như cơng thức (2), nhưng xác suất lỗi bít
tăng như cơng thức (3&4), trong đó: C: thơng lượng; R0 : tốc độ
truyền dữ liệu; W: băng thông; Pav: công suất trung bình của tín hiệu;
N0: mật độ cơng suất nhiễu; M: là số mức tín hiệu điều chế số; M = 2k

k là số bit trong một symbol.
⎛
P ⎞
C = W ( Hz ) log 2 ⎜1 + av ⎟
⎝ WN o ⎠
R (bit / s )
W ( Hz ) = (1 + α ) 0
log 2 M

(1)
(2)

⎛
E
π ⎞
Pb , ( M − PSK ) ≤ 2Q ⎜ 2k b sin ⎟
⎜
N0
M⎟
⎝
⎠
⎛
3kEbav
Pb , ( M −QAM ) ≤ 4Q ⎜
⎜ ( M − 1) N
0
⎝

⎞
⎟

⎟
⎠

(3)

(4)

Để nâng cao chất lượng kênh truyền, giảm xác suất thu sai
thì cần phải tăng bit phát hiện và sửa sai gắn thêm vào luồng dữ liệu
cần truyền, như vậy cần phải tăng tốc độ tín hiệu truyền dẫn; tăng độ
rộng phổ tín hiệu điều chế, tăng băng thông kênh truyền, đồng thời
nhu cầu của người dùng cần được cung cấp luồng dữ liệu băng rộng
ngày càng tăng; trong khi đó băng thơng kênh truyền thì có giới hạn.
Để làm giảm độ rộng phổ tín hiệu điều chế, tiết kiệm băng
thơng kênh truyền thì cần tăng số mức tín hiệu điều chế số M, nhưng
xác suất thu sai tăng lên, chất lượng kênh truyền giảm xuống.
1.2. Cơ sở thực tiễn
Các nghiên cứu gần đây trên thế giới bắt đầu hướng tới sự
phát triển các hệ thống thông tin di động CDMA băng rộng thế hệ
sau (4G, 5G) nhằm để cung cấp các luồng dữ liệu băng rộng, thích
ứng cho việc truy nhập và kết nối mạng thơng tin tồn cầu, hướng tới


các dịch vụ đa phương tiện băng rộng, HDTV (4–20Mbps), mạng
máy tính(1–100Mbps), mạng WLAN(1-100 Mbps).
Các tổng cơng ty cung cấp dịch vụ viễn thông như VNPT,
Viettel, SPT, HPT, EVN của Việt Nam đang nghiên cứu thử nghiệm
mạng thông tin di động CDMA băng rộng 3G, hệ thống truyền dẫn
vi ba số băng rộng 155Mbps, 622Mbps để phát triển mạng dịch vụ
băng rộng. Điều chế tín hiệu liên quan đến băng thông và chất lượng

kênh truyền, đây là hướng nghiên cứu có ý nghĩa rất quan trọng; do
đó, tơi chọn đề tài "Lựa chọn giải pháp điều chế tín hiệu số trong hệ
thống truyền dẫn số có hiệu suất sử dụng băng tần cao" để nghiên
cứu cho luận án tiến sĩ của mình
2. CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA THẾ GIỚI VÀ TRONG
NƯỚC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN
2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Tiếp tục các nghiên cứu và ứng dụng mã Turbo, mã không
gian-thời gian S-T, mã hóa điều chế kết hợp TCM. Nghiên cứu phát
triển kỹ thuật điều chế trực giao OFDM, điều chế thích ứng để ứng
dụng trong các hệ thống vơ tuyến OFDM-CDMA băng rộng.
2.2.Tình hình nghiên cứu trong nước
Nghiên cứu lựa chọn giải pháp kỹ thuật phù hợp hợp để nâng
cấp và phát triển hệ thống mạng thông tin di động hướng tới cơng
nghệ CDMA băng rộng.
3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Mục đích nghiên cứu của đề tài là tìm ra một phương pháp
điều chế số, có mức SNR thấp hơn khi có cùng mức BER, cùng độ
rộng băng thơng, cùng đặc tính kênh truyền, hay nói cách khác là tìm
được tỉ số BER thấp hơn khi kênh truyền có cùng các tham số như tỉ
số SNR, độ rộng băng thông, mức điều chế. Kết quả nghiên cứu
nhằm để áp dụng trong mạng thông tin di động CDMA băng rộng.

ứng Adaptive OFDM-DS-CDMA so với hệ thống MC-CDMA trên
kênh Fading Rayleigh 10 đường trễ, điều chế QPSK
(HARA&PRASAD) [61] cao hơn là 2.4dB. Nhưng nếu sử dụng điều
chế pha MPSK thì hiệu năng sử dụng phổ thấp hơn 2.4 dB. Khi số
đường trể tăng lên 12 đường (TU-COST207) thì hiệu năng sử dụng
phổ của hệ thống điều chế thích ứng Adaptive OFDM-DS-CDMA so
với hệ thống MC-CDMA (HARA&PRASAD) [61] trên kênh Fading

Rayleigh 10 đường trễ, điều chế QPSK thấp hơn là 2.1dB và nếu sử
dụng điều chế pha MPSK thì thấp hơn 5.6dB.
Kết quả trên cho thấy mơ hình Adaptive OFDM-DS-CDMA
có hiệu năng sử dụng phổ cao hơn so với các mơ hình kênh OFDMCDMA của K.Fazel và S.Kaiser K.Fazel và S.Kaiser và gần bằng với
mơ hình kênh OFDM-CDMA của HARA&PRASAD đã cơng bố và
hiệu suất sử dụng phổ của kỹ thuật điều chế MPSK luôn thấp hơn
nhiều so với kỹ thuật điều chế
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. KẾT LUẬN
Kết quả nghiên cứu trong luận án đã tổng kết các ưu điểm
của kỹ thuật mã hóa Turbo có tỉ số lỗi bit thấp; kỹ thuật điều chế biên
độ số cầu phương MQAM có hiệu năng sử dụng phổ cao, kỹ thuật
điều chế đa sóng mang trực giao OFDM có khả năng khắc phục được
nhiễu giao thoa, nhiễu xuyên kênh và fading, tiết kiệm băng thơng,
để phát triển các đóng góp mới trong luận án là:
Xây dựng mơ hình kênh truyền OFDM-DS-CDMA(MUX)
có sử dụng thêm bộ ghép kênh tuần tự các luồng dữ liệu trải phổ trực
tiếp thành phần của các người dùng, so sánh với các mơ hình OFDMCDMA đã ứng dụng trong thơng tin di động CDMA 3G và 4G, khi
xét cùng thông số kênh truyền thì hệ thống này có độ lợi trải phổ tăng


Eb/N0 của mơ hình kênh DS-CDMA bằng 8dB, mơ hình kênh
OFDM-DS-CDMA có tỉ số Eb/N0 là 3dB và mơ hình kênh OFDMDS-CDMA(MUX) có tỉ số Eb/N0 là 2dB như vây hiệu năng sử dụng
phổ mơ hình kênh OFDM-DS-CDMA(MUX) cao hơn. Tương tự mô
phỏng trên kênh fading đa đường trể (4 đường), 12 người dùng, SNR
(10dB), điều chế QPSK, tỉ số lỗi bit BER=10-3 mơ hình kênh OFDMDS-CDMA(MUX) có dung lượng người dùng là 15, mơ hình kênh
OFDM-DS-CDMA có dung lượng là 13 và mơ hình kênh DS-CDMA
có dung lượng là 8. Mơ hình OFDM-DS-CDMA(MUX) có sử dụng
bộ ghép kênh tuần tự các luồng tín hiệu trải phổ trực tiếp thành phần,
so với các mơ hình đã cơng bố, khi có cùng tham số số kênh truyền,

thì hệ số trải phổ tăng, nâng cao chất lượng kênh truyền, hiệu năng và
số kênh người dùng cao hơn.
Kết quả nghiên cứu trong chương 4, kênh AWGN, cùng
thông số kênh truyền, điều chế MQAM, SNR bằng 20,8(dB), BER
bằng 2,2.10-3 thì số bit trung bình N(bit per symbol) bằng 5,7(bps),
trong khi đó số bit trung bình ktb(bps) khi sử dụng điều chế MPSK là
5,5(bps), vậy hiệu năng truyền dẫn M-QAM cao hơn so với điều chế
M-PSK.
Tương tự mô phỏng trên kênh fading, SNR là 19,5(dB), thì
hiệu năng của kênh truyền fading theo mơ hình RA (COST 207) có
mức BER là 4.10-3, thấp hơn mơ hình kênh truyền TU(COST 207),
12 đường trễ, có mức BER là 1.10-2, phù hợp với thực tế. Xét trong
mơ hình kênh truyền fading đa đường mơ hình RA, 6 đường trể, theo
chuẩn COST 207, cùng mức tỉ số lỗi bit BER thì hiệu năng sử dụng
phổ của hệ thống Adaptive OFDM-DS-CDMA khi sử dụng điều chế
MQAM cao hệ thống OFDM-DS-CDMA là 1.0 dB, nếu sử dụng điều
chế pha MPSK thì cao hơn 0.1dB.
Xét trong đường truyền có tốc độ 4Mbps, trong mơ hình
kênh truyền fading Rice, mơ hình RA, COST 207, 6 đường trể, điều
chế MQAM, thì hiệu năng sử dụng phổ của hệ thống điều chế thích

4. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu kỹ thuật mã hóa Turbo, điều chế MQAM,
MPSK, điều chế đa sóng mang trực giao OFDM, điều chế thích ứng
để tìm các ưu điểm về khắc phục fading, chống nhiễu ISI, ICI và tăng
hiệu quả sử dụng băng thơng, để xây dựng mơ hình kênh truyền
OFDM-DS-CDMAvà mơ hình kênh Adaptive-OFDM-DS-CDMA có
khả năng khắc phục fading đa đường, đảm bảo cho người sử dụng
thiết bị di động có được sự dung hòa tốt nhất các yếu tố về hiệu suất
sử dụng phổ tần và chất lượng dịch vụ.

Xây dựng mơ hình tốn ma trận để phân tích q trình biến
đổi tín hiệu trong hệ thống, xây dựng chương trình mơ phỏng để biểu
diễn các dạng tín hiệu trong các khối, đo đạc các tham số kỹ thuật, so
sánh và đánh giá hiệu quả sử dụng băng thông của kênh truyền.
5. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN
Chương 1: Nghiên cứu tổng quan về mã hóa và điều chế số.
Chương 2: Nghiên cứu về kỹ thuật điều chế đa sóng mang trực
giao OFDM để tìm ưu điểm về dung lượng truyền, khả năng khắc
phục ISI, ICI, Fading.
Chương 3: Nghiên cứu sự kết hợp kỹ thuật điều chế trực giao đa
sóng mang OFDM với CDMA, để xây dựng mơ hình kênh truyền
OFDM-DS-CDMA(MUX) có sử dụng bộ ghép kênh tuần tự.
Chương 4: Nghiên cứu kỹ thuật điều chế thích ứng để xây dựng
mơ hình kênh Adaptive-OFDM-DS-CDMA
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu xây dựng mơ hình kênh truyền OFDM-CDMA
có sử dụng bộ ghép kênh tuần tự, để tăng độ lợi trải phổ, tăng khả
năng chống nhiễu và cân bằng các tác động của kênh truyền lên tín


hiệu người dùng. Nghiên cứu xây dựng mơ hình kênh truyền
ADAPTIVE-OFDM-DS-CDMA để tăng hiệu năng truyền dẫn.
Kết quả nghiên cứu của đề tài rất phù hợp với xu hướng hiện
nay của thế giới cũng như ở trong nước là tìm ra một giải pháp điều
chế và mã hóa có hiệu suất sử dụng băng tần cao, để xây dựng các
tiêu chuẩn kỹ thuật cho hệ thống thông tin số CDMA 4G và 5G.
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT MÃ HÓA VÀ ĐIỀU CHẾ SỐ
1.1. MÃ HĨA KÊNH

Mã hóa kênh phát triển từ năm 1940, dựa theo lý thuyết
Shannon, bao gồm các lọai như: mã khối tuyến tính, mã chập, mã
liên kết, mã turbo. Mã Turbo phát triển năm 1993, sơ đồ như hình
1.2, 1.3. Dữ liệu ở đầu ra của bộ mã hóa ký hiệu [C i ] là sự tổng hợp
của chuỗi tín hiệu vào [ X i ] với các chuỗi dữ liệu mã hóa RSC thành
phần C n ,i , C n , j n = 1,2...., n . Tỉ lệ mã hóa là r = k/n; k là khối bit
vào, n là khối bit ra; p là số bit chèn parity. Trong kênh truyền dẫn
số, với tỉ số BER = 10 −4 thì phương pháp mã hóa turbo có độ lợi mã
hóa tăng từ 5dB đến 6dB so với kênh truyền khơng sử dụng mã hóa.
C0
Tín hiệu vào
Xi
x0 ⎤
⎡
⎢x ⎥
⎢ 1⎥
⎢M⎥
⎢ ⎥
⎣ xk ⎦

Mã hóa
đệ quy
Chèn khối
1

Mã hóa
đệ quy

Chèn khối
(n-1)

Mã hóa
đệ quy

C 1, i
C1, j
C 2 , i Chuyển đổi Tín hiệu ra
Ci
C2, j song song
⎡ C0 ⎤
nối tiếp
⎢C ⎥
⎢ 1⎥
⎢M⎥
⎢ ⎥
Cn,i
⎢Cnj ⎥
⎣ ⎦
Cn, j

Hình 1.2 - Sơ đồ khối mã hóa Turbo

mơ hình RA, COST207, khi sử dụng điều chế MQAM, 6 đường trể,
tương ứng với tỉ số lỗi bit BER trung bình bằng 0.004, thì tỉ số Eb/N0
trung bình của hệ thống Adaptive OFDM-DS-CDMA là 11.0dB, tỉ
số Eb/N0 của hệ thống OFDM-CDMA do HARA và PRASAD [61]
công bố với kênh truyền fading 10 đường trể là 13.4dB như vậy nếu
hệ thống Adaptive có số đường trể ít hơn 4 đường thì hiệu năng sử
dụng phổ của hệ thống điều chế thích ứng Adaptive OFDM-DSCDMA cao hơn hệ thống MC-CDMA [61] là 2.4dB.
4.5. KẾT LUẬN

Xét trong mơ hình kênh truyền fading Rice, mơ hình RA thì
hiệu năng sử dụng phổ của hệ thống điều chế thích ứng Adaptive
OFDM-DS-CDMA cao hệ thống OFDM-DS-CDMA.
CHƯƠNG 5
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
1. NỘI DUNG ĐÃ NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu về mã hóa Turbo có BER thấp, kỹ thuật điều chế
MQAM và MPSK, có khả năng tiết kiệm băng thơng, kỹ thuật điều
chế OFDM, truyền được luồng tín hiệu băng rộng, khắc phục ISI, ICI
và fading để xây dựng mơ hình kênh truyền OFDM-DS-CDMA có sử
dụng bộ ghép kênh MUX. Nghiên cứu kỹ thuật điều chế thích ứng để
xây dựng mơ hình kênh Adaptive-OFDM-DS-CDMA. Xây dựng
chương trình mơ phỏng kênh truyền OFDM, DS-OFDM, OFDM-DSCDMA và ADAPTIVE-OFDM-DS-CDMA, để hiển thị các dạng tín
hiệu, tổng hợp kết quả phân tích, đánh giá chất lượng hệ thống.
2. BÀN LUẬN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Kết quả mơ phỏng giữa các mơ hình DS-CDMA, OFDMDS-CDMA và OFDM-DS-CDMA(MUX) có sử dụng bộ ghép kênh
tuần tự cho thấy, khi có cùng số người dùng (12 người dùng), cùng
mức tỉ số lỗi bit BER = 10-4, cùng sử dụng điều chế BPSK, thì tỉ số


BER
SNR(dB)

0.006
0.04
20.60
17.55
ktb(bps)
5.504
4.39

SNRo(dB)
13.2
11.1
Hiệu năng sử dụng phổ bằng tỉ
số Eb/No(Adaptive-OFDMDS-CDMA)- Eb/No(MCCDMA)

0.006
19.2
4
14.2

0.006
16
2
13.6

-1.0

-0.4

0.04
14.2
2
11.2

Kênh vào meàm

Soft
channel
input

-0.1

Nc=512,

Fading Rayleigh,10 đường trể

6 đường trể, K=0

N(FFT)=1024

Lọai điều chế

Lọai điều chế

Kênh chẵn lẻ 2
(Parity 2)

Fading COST 207, RA

3

Chèn
khối

2

Mạch giải
mã 2

1
3

Giải chèn
khối

Adaptive-OFDM-DS-CDMA

HARA và PRASAD(61)

2

1

Chèn
khối

Bảng 4.17- Bảng so sánh kết quả mơ phỏng giữa hệ thống MCCDMA [61] và Adapter OFDM-DS-CDMA
Hệ thống MC-CDMA

Tín hiệu ra
Kênh hệ thống
Systematic
Mạch giải
Kênh chẵn lẻ 1
mã 1
(Parity 1)

Mơ phỏng,
Rc=4Mbps,

Tín hiệu ra

Hình 1.3 - Sơ đồ mạch giải mã Turbo.
Bảng 1.2 - Độ lợi mã hóa của mã Turbo (trích từ [42]).
Mã Turbo và giải mã

Giá trị BER (Eb/N0 )

Độ lợi mã hóa G(dB,BER)

M-QAM

M-PSK

M-QAM

M-PSK

BER

0.004

0.02

0.004

0.02

SNR(dB)

23.40

21.40

18.35

19.65

ktb(bps)

2

2

5.43

3.84

MAP

1.45

1.83

5.22

6.70

11.0

13.8

Log MAP
Max logMAP

1.46
1.64

1.84
1.97

5.21
5.03

6.69
5.56

SOVA

1.92

2.56

4.75

5.97

2.4

-2.4

SNRo(dB)

13.4

11.4

Hiệu năng sử dụng phổ bằng tỉ số Eb/No(MCCDMA)-Eb/No(Adaptive-OFDM-DS-CDMA)

Theo bảng 4.16, xét trong mơ hình kênh truyền fading đa
đường, khi có cùng mức tỉ số lỗi bit BER=6,3.10-3 , mơ hình RA, 6
đường trể, điều chế M-QAM, trong hệ thống điều chế thích ứng
Adaptive OFDM-DS-CDMA có tỉ số Eb/No là 13.2dB, cịn hệ thống
OFDM-DS-CDMA do K.Fazel và S.Kaise có tỉ số Eb/No là 14.2 dB,
vậy hiệu năng sử dụng phổ của hệ thống thích ứng cao là 1.0dB,
tương tự như vậy khi sử dụng điều chế pha thì hiệu năng sử dụng phổ
của hệ thống thích ứng cao hệ thống OFDM-CDMA do Deepshikha
Grag và Fumiyuki Adachi là 0.1dB. Theo bảng 4.17, ứng với đường
truyền có tốc độ 4Mbps, trong mơ hình kênh truyền fading đa đường,

K=3, G0=7, G1=5,
1000 bit chèn, 10.000
khối 8 khung.
Không mã hóa

10 −3

10 −4

10 −3

10 −4

Eb/No(dB)
6.67

Eb/No(dB)
8.53

Eb/No(dB)
0.00

Eb/No(dB)
0.00

1.2. ĐIỀU CHẾ SỐ
Nội dung nghiên cứu trong phần này là tính xác suất thu sai
của các lọai điều chế biên bộ số ASK, điều pha số PSK, điều chế cầu
phương biên độ số QAM như các công thức sau:
Pb , MPSK ≤ 2Q ( 2kγ b sin

Pb ,MASK ≤

π (1.43)
)

M

2( M − 1) ⎡ 6 log 2 M .Ebav

Q⎢
2
M
⎢ ( M − 1) N 0
⎣

⎤
⎥
⎥
⎦

(1.37)

∞

Q( x) =

2
1
e − t / 2 dt ; x ≥ 0
2π ∫
x

⎛
3k E av ⎞
⎟
Pb ,MQAM ≤ 4Q⎜
⎜ ( M − 1) N ⎟
0 ⎠
⎝

(5)

(1.47)

Trong đó: M là mức điều chế, Eav là năng lượng trung bình,
N0: mật độ công suất nhiễu. Để khắc phục nhược điểm của việc mã


hóa là cần phải tăng tốc độ truyền dẫn và khi tăng mức điều chế thì
BER tăng, Ungerboeck phát triển hệ thống mã hóa và điều chế lưới
kết hợp TCM, cấu trúc bộ điều chế TCM như hình (1.21).

Mức SNR (dB) Fading Rice

k bit không mã hóa

x
x

Kết quả mơ phỏng của bộ điều chế thích ứng OFDM-DSCDMA trên kênh truyền fading Rice, mơ hình TU, COST 207, 12
đường trễ, sử dụng điều chế M-PSK, thay đổi theo dữ liệu vào.

m
i
m −1
i

Mức BER,kênh Fading Rice

C im
Cim−1
Cik +1
Cik
Cik −1

xik +1
k
i
k −1
i

x
x

x i1

Ci1
1
i

h
k bit
mã hóa

Dv

h

0

v

hik

hi1

hik
Dv−1

Bộ chọn
2m tín
hiệu phát
trong
S(t)
không
gian
tín hiệu
m+1
2

MPSK, 16,384Mbps, K=15

Hình 4.21- Kết quả mơ phỏng của bộ điều chế thích ứng OFDM-DSCDMA trên kênh truyền fading Rice, mơ hình TU, COST 207, 12
đường trễ, sử dụng điều chế M-PSK, thay đổi theo dữ liệu vào

D1

h10

0

v −1

h

Ci0

Hình 1.21- Cấu trúc bộ điều chế mã hóa lưới TCM của UngerBoeck.
Độ lợi mã hóa được xác định như công thức (1.51), xác suất lỗi bit
như công thức (1.58)

Bảng 4.13- Bảng tổng hợp N(bps) , kênh fading Rice, mơ hình TU,
COST 207, 12 đường trễ, điều chế MPSK.
Tốc độ Dữ liệu
2,048Mbps

E'

[d ]
γ =

(e) 2
min

E

[d ]

( e) 2
free

[d ]
=
[d ]

( e) 2
free

(e) 2
min

4,096Mbps
E'
= γ Dγ P
E

⎡ d
⎤
⎡1
e ⎤1
Pe ≈ ⎢ N (d (free) ) ⎥ exp ⎢ − free
⎥
2 N0 ⎦
⎣2
⎦2
⎣

8,192Mbps

(1.51)

(1.58)

(e)
e)
Trong đó d (free là khoảng cách tự do, d min là khoảng cách

Euclide cực tiểu, E' là năng lượng tín hiệu điều chế TCM. Để tăng
khoảng cách Euclide; Ungerboeck xây dựng kỹ thuật phân chia tập
hợp tín hiệu; khơng gian M tín hiệu lần lượt chia thành các cấp giảm
dần; khoảng cách Euclide tăng. Hiệu năng của điều chế TCM cao
hơn điều chế MQAM và MPSK

MPSK, 16,384Mbps, K=15

16,386Mbps

Hệ số K(dB)
Ricean

BER trung
bình

SNR(dB) trung
bình

10
15
10
15
10

15
10
15

0,0227
0,0182
0,0429
0,0226
0,0244
0,0219
0,0251
0,02005

19,65
19,05
25,20
23,15
20,30
19,95
18,30
14,15

ktb(bps)trung
bình
2,926
2,926
2,887
2,926
2,926
2,887

2,8074
2,8875

Bảng 4.16- Bảng so sánh kết quả mô phỏng giữa hệ thống OFDMDS-CDMA của (*) K.Fazel và S.Kaiser; (**) Deepshikha Grag
,Fumiyuki Adachi và Adapter OFDM-DS-CDMA
Mô
phỏng,
Rc=16Mb
ps,
Nc=512,
N(FFT)=1
024

Adaptive
OFDM-DSCDMA
Fading COST
207
RA,6 đường trể
Lọai điều chế
MMQAM
PSK

OFDM-CDMA,
(**)
Fading đa
đường,L=6
K.Fazel&Kaiser
Lọai điều chế
MMQAM
PSK

OFDM-CDMA
(*)
Fading đa đường, L=6
DeepshikhaGrag&F.Adachi
Lọai điều chế
M-QAM

M-PSK


Mức SNR (dB) và mức lỗi bit BER trung bình tổng cộng của
bộ điều chế thích ứng OFDM-DS-CDMA trên kênh truyền fading
Rice, mơ hình RA, 6 đường trễ, COST 207, sử dụng điều chế MQAM, tương ứng với các luồng dữ liệu vào từ 2 Mbps đến 16 Mbps.
Mức SNR (dB), điều chế MQAM

M-QAM, 16,384Mbps, K=10

Mức BER, điều chế QAM

M-QAM, 16,384Mbps, K=10

Bảng 1.4 - Hiệu năng của tín hiệu MQAM so với tín hiệu MPSK
BER,
AWGN
10-3
10-4

16-ASK
15,5

Tỉ số Eb/N0(dB)
16-PSK
16-QAM
15,5
11,3

16,2

17,0

16-TCM
10,4

12,5

11,8

Kết luận:
Ưu điểm kỹ thuật mã hóa turbo có tỉ số BER thấp, điều chế
MQAM có khả năng tiết kiệm băng thơng và được ứng dụng để
nghiên cứu trong các chương sau.

Hình 4.17- Mức SNR (dB) và tỉ số lỗi bit BER trung bình tổng của bộ
điều chế thích ứng OFDM-DS-CDMA trên kênh truyền fading Rice,
mơ hình RA, COST 207, 6 đường trễ, sử dụng điều chế M-QAM

CHƯƠNG 2.
ĐIỀU CHẾ ĐA SÓNG MANG TRỰC GIAO
GHÉP THEO TẦN SỐ OFDM

Bảng 4.9- Bảng tổng hợp số bit trung bình trong một symbol ktb(bps),
kênh fading Ricean, điều chế MQAM

2.1. DẪN NHẬP

Tốc độ Dữ
liệu
2,048Mbps

Kỹ thuật điều chế OFDM phát minh năm 1970 ở Mỹ và được ứng
dụng trong thơng tin băng rộng.
2.2. MƠ HÌNH KÊNH TRUYỀN OFDM

4,096Mbps
8,192Mbps
16,386Mbps

Hệ số
K(dB)
10
15
10
15
10
15
10
15

BER trung

bình
0,00415
0,00413
0,00418
0,00415
0,00524
0,00528
0,00646
0,00636

SNR(dB) trung
bình
18,65
19,05
18,35
17,85
19,25
18,5
20,5
20,6

ktb(bps) trung
bình
5,4236
5,4529
5,4361
5,4660
5,2400
5,2371
5,3716

5,5046

Kết quả mơ phỏng kênh Adaptive OFDM-DS-CDMA, MQAM fading Rice, mơ hình TU, COST 207, 12 đường trễ.
Mức SNR (dB), QAM

Mức BER, QAM

+ N /2
i
⎧
)(t − kT )]};∀t ∉{*}
⎪Re{w(t − kT ) ∑ xi,k exp[ j2π[( fC +
TFFT
SRF (t) = ∑ SRF,k (t − kT ) = ∑⎨
i =− N /2
k =−∞
−∞ ⎪
0; ∀t ∉{*} = {−(kT + TFT + TGI ); +(kT + TFT + TGI )}
⎩
+∞

+∞

(2.6)

Công thức tín hiệu phát OFDM được viết như (2.6), trong đó:
T là độ dài ký hiệu OFDM; TFFT là thời gian FFT; TGI là thời gian bảo
vệ; TFT là thời gian bảo vệ giao thoa đầu và cuối khung; Δf =1/TFFT là
khoảng cách tần số giữa hai sóng mang; N là độ dài FFT, k là chỉ số
về ký hiệu được truyền; xi,k là véc tơ tín hiệu điều chế của sóng mang

con thứ i trong ký hiệu OFDM thứ k.

M-QAM, 2,048Mbps, K=10

M-QAM, 2,048Mbps, K=10

Hình 4.20- Kết quả mơ phỏng của bộ điều chế thích ứng OFDM-DSCDMA, kênh fading Rice, mơ hình TU, COST 207, L=12, M-QAM

Cơng thức tín hiệu thu:
r ( p ) = FFT [ r ( n )] = FFT {IFFT [ x( p )H( p )]} = x( p )H( p )

(2.9)


Xây dựng giải thuật điều chế thích ứng kết hợp hai q trình
lựa chọn băng thơng và mức điều chế sẽ có ý nghĩa tồn diện trong
việc nâng cao hiệu năng và hiệu quả sử dụng băng thông kênh truyền
4.4. KẾT QUẢ MƠ PHỎNG
Mức tín hiệu đa đường và đáp ứng xung trễ đa đường
Mức tín hiệu thành phần đa đường

Đáp ứng xung đa đường trễ

Mơ hình kênh vùng đồng bằng, RA, 6
đường COST207

Mơ hình kênh vùng đồng bằng,
RA, 6 đường, COST207

Hình 2.1 - Mơ hình hệ thống OFDM

2.3. TỈ SỐ CƠNG SUẤT ĐỈNH TRÊN CƠNG SUẤT TRUNG
BÌNH PAPR
PAPR là tham số tính hiệu năng sử dụng phổ cơng suất tín
hiệu, được định nghĩa như sau:
PAPR =

max{| S ( t ) |2 } |t∈[ 0 ,T ]
T

1
| S ( t ) |2 dt
T ∫
0

(2.10)

Hình 4.12- Thành phần và đáp ứng xung kênh truyền fading
Mức tỉ số SNR(dB) và mức điều chế M-QAM của bộ điều
chế thích ứng OFDM-DS-CDMA trên kênh truyền AWGN tương
ứng với các kênh dữ liệu vào từ 2Mbps đến 16Mbps. Nc=256,
NFFT=512, fD=80Hz. BER ngưởng =10-3
Mức tỉ số SNR(dB)

Mức điều chế MQAM

2.4. TÍNH TRỰC GIAO CỦA OFDM
Tính trực giao của tín hiệu OFDM tính theo cơng thức 2.13
⎧1 , n = m
I = ∫ S n (t ) S m (t )dt = ⎨
⎩0, n ≠ m

0
T

(2.13 )

ứng OFDM-DS-CDMA trên kênh truyền AWGN

2.5. DUNG LƯỢNG KÊNH TRUYỀN
Dung lượng kênh OFDM được tính như cơng thức 2.18,
trong đó rci , Mi là tỉ lệ mã và số mức điều chế kênh thứ i, Δfi=Δf là
băng thơng của sóng mang con.
Rtb ( bps ) =

N

∑(r
i =1

ci

log 2 M i )FSRi .Δ f i

a. Tín hiệu vào 2,048Mbps
b. Tín hiệu vào 2,048Mbps
Hình 4.15- Mức SNR (dB) và mức điều chế MQAM của bộ điều chế thích

(2.18)

Bảng 4.8- Bảng tổng hợp các tham số mơ phỏng gồm số bit trung
bình trong một symbol ktb(bps), BER tổng, Mức SNR trung bình,

AWGN, MQAM
Tốc độ Dữ liệu
BER trung
SNR(dB) trung
ktb(bps)trung bình
2,048Mbps
4,096Mbps
8,192Mbps
16,386Mbps

bình
0,00243
0,00221
0,00236
0,00354

bình
23,16
25,20
23,30
20,30

5,717
5,767
5,750
5,546


2.6. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ LIÊN QUAN ĐẾN
CHẤT LƯỢNG KÊNH TRUYỀN.

Thông số ảnh hưởng đến BER là mức điều chế, tỉ lệ mã hóa,
số kênh sóng mang thành phần, độ trải trể trung bình quân phương
2.7. KẾT QUẢ MƠ PHỎNG.

Hình 4.11. Sơ đồ bộ mơ phỏng Adaptive-OFDM-CDMA
4.3. GIẢI THUẬT ĐIỀU CHẾ THÍCH ỨNG

Hình 2.12.a- Đồ thị BER
16QAM, 256 sóng mang, 512
điểm FFT

Hình 2.12.d- Đồ thị BER
16PSK, 256 sóng mang 512
điểm FFT

Hình 2.15- Đồ thị BER theo
Hình 2.13- Đồ thị BER theo số
thời gian bảo vệ, fading 4
đường trễ Mulitpath, Delay
Spread=30µs,SignalPeriod=10µs, đường, Delay Spread=256µs,
Signal Period = 5µs, 4-QAM
điều chế 4QAM (SNR=8dB).

Hình 4.3. Lưu đồ giải thuật điều chế thích ứng tổng quát

2.8. KẾT LUẬN
Khi cùng mức SNR(dB), mức điều chế, cùng tham số kênh
truyền thì tỉ lệ lỗi bít BER của kênh truyền OFDM thấp hơn kênh
truyền đơn sóng mang. Kỹ thuật điều chế OFDM thích hợp ứng dụng
trong CDMA băng rộng.

CHƯƠNG 3
NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH KÊNH TRUYỀN OFDM-DS-CDMA
CĨ SỬ DỤNG BỘ GHÉP KÊNH TUẦN TỰ
3.1. DẪN NHẬP
Mơ hình kênh truyền OFDM-DS-CDMA(MUX) có sử dụng
bộ ghép kênh tuần tự các luồng tín hiệu trải phổ trực tiếp các kênh
thành phần, cho phép tín hiệu trải phổ của người dùng được trải trên
tồn băng thơng kênh truyền, tăng hệ số trải phổ và cân bằng các
kênh tín hiệu người dùng trên tịan băng thơng.
3.2. MƠ HÌNH HỆ THỐNG OFDM-DS-CDMA

Hình 3.22: Đồ thị biểu diễn tỉ số lỗi
bit BER thay đổi theo số kênh người
dùng, kênh Fading đa đường
L=4,SNR=10dB, 4PSK, trải trể
4.10-6s, 256 carriers, 512FFT,
GP=1.10-6s.

Hình 3.23: Đồ thị biểu diễn tỉ số lỗi
bit BER thay đổi theo tỉ số SNR, 12
Users, kênh AWGN, 4PSK, trải trể
4.10-6s, 256 carriers, 512FFT,
GP=1.10-6s

Bảng 3.3. Hiệu năng và dung lượng của hệ thống DSCDMA, OFDM-DS-CDMA và OFDM-DS-CDMA(MUX)
d i (M )

X i (N )

d i (N )

Tham số
Hiệu năng Eb/N0(dB, 10-4,
BPSK, 12 người dùng)
Dung lượng kênh (10-3,
QPSK, 12dB)

d i (N )

d i (M )

X i (N )

Hình 3.2.a- Sơ đồ khối kênh truyền OFDM-DS-CDMA
3.3. PHÂN TÍCH MƠ HÌNH HỆ THỐNG KHỐI PHÁT
Sơ đồ hệ thống phát kênh OFDM-DS-CDMA(MUX) như hình 3.2b
c1
d1 (1)

S
P

d1 (2)
d1 ( M )

b2 (1)

d 2 (2)

i

bK (2)

dk (M )

bK ( N )

8

13

15

3.9. KẾT LUẬN Khi xét cùng đặc kênh truyền thì mơ hình
kênh OFDM-DS-CDMA(MUX) có sử dụng bộ ghép kênh tuần tự thì
hệ số trải phổ tăng; tỉ số lỗi bit BER giảm, tỉ số Eb/No giảm, dung
lượng kênh tăng hơn so với mơ hình OFDM-DS-CDMA

S
P

NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ THÍCH ỨNG ĐỂ XÂY DỰNG MƠ
HÌNH KÊNH ADAPTIVE-OFDM-DS-CDMA

bK (1)

∑
c2

cN

OFDM-DSCDMA(MUX)
2

CHƯƠNG 4

c2

d k (2)

OFDM-DSCDMA
3

S
P

∑

b2 ( N )

c2

cN

S
P

i

b2 (2)

d2 (M )

∑

i=1

b1 ( N )

d 2 (1)

N

∑b (1)c

c1

b1 (2)

d k (1)

S
P

c1

b1 (1)

DSCDMA
8

cN

xk(2)
xk ( N )

S
P

Hình 3.2b - Sơ đồ khối phần phát kênh truyền OFDM-DS-CDMA.
Tín hiệu S(t) truyền dẫn trên kênh truyền viết như công thức sau :

4.1. DẪN NHẬP
Fading đa đường làm thăng giáng mức tỷ số SNR, tỉ số lỗi bit
BER và thay đổi chất lượng kênh truyền. Trong điều kiện mơi trường
truyền sóng tốt thì MS được u cầu chế độ phát với mức điều chế
cao hơn, trong mơi trường xấu thì MS được u cầu chế độ phát với
mức điều chế thấp hơn, để ổn định chất lượng truyền dẫn.
4.2. NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHẾ THÍCH ỨNG


Bộ phân chia tín hiệu K người dùng
d1 (t )

Bộ khơi phục tín hiệu K người dùng
d K (t )

d1 (t )

d K (t )

S/P

S/P
d1 (1)

BER

d1 ( N )

d K (1)

Bộ tạo mã PN
phân biệt kênh

Turbo

DS(1) b1 (l )

bK (l )

Bộ tạo mã
trải phổ ngẫu
nhiên PN

DS(2)

C1 (l )

d K (1)

Turbo

Turbo
decode

Bộ tạo mã PN
phân biệt kênh

b1 (l )

DS(2)

DS(1)

bK (l )

C1 (l )

CK (l )

DS(2)

Bộ tạo mã trải phổ
ngẫu nhiên PN
MUX

X1 (t )

DEM

X K (t )

...

………

X1 (t )

Điều chế tín hiệu OFDM-DSCDMA và biến đổi IFFT

S1 (t) S2 (t)

Turbo
decode

DS(1)

CK (l )

MUX

1 K (N )
d

d K (1)

DS(1)

DS(2)

DEM
X K (t )

Biến đổi FFT và giải điều chế
tín hiệu OFDM-DS-CDMA

SN (t)
R1 (p) R2 (p) . . .

Khối xử lý tín hiệu phát

S(t)

Kênh truyền
vơ tuyến

r(t)

+∞

L

N

K

∑∑∑∑ X (i, k , l ).e

j 2πZ ( Δf )

e j 2πf C t P ( x)

(3.11)

i = −∞ l =1 n =1 k =1

P/S

P/S

d K (N )

S n , K (t ) =

RN (p)

trong đó P ( x) = P (t − lLTC − i ′Tb ) . K là số kênh người dùng, L: là
chiều dài mã trải phổ. N số đường song song.
3.4. ĐẶC TÍNH MƠ HÌNH KÊNH TRUYỀN

Đáp ứng tần số của kênh tại các tần số sóng mang phụ
H ′( j ′) =

NL −1

∑ h(i′)e
i =0

−j

2π j ′
NL

(3.12)

trong đó h(i’): là đáp ứng xung lấy mẫu kênh
3.5. PHÂN TÍCH MƠ HÌNH HỆ THỐNG XỬ LÝ TÍN HIỆU
THU TRONG KÊNH TRUYỀN OFDM-DS-CDMA
Mơ hình khối thu như hình vẽ 3.8

Khối xử lý tín hiệu thu

Y1 (t )

Hình 3.22- Sơ đồ mơ hình kênh truyền OFDM-DS-CDMA đa người
dùng có sử dụng bộ ghép kênh tuần tự.
3.8.4. Kết quả mô phỏng hệ thống OFDM-DS-CDMA và DSCDMA

Y2 (t )

YN (t )

Hình 3.19- Đồ thị BER theo Hình 3.18- Đồ thị biểu diễn
số người dùng trên kênh tỉ số lỗi bit BER, theo
fading
5-đường,
Signal SNR(dB), QPSK, AWGN +

Period = 5µs, Delayspread = Fading 5 đường, 12 (user)
40µs, QPSK, SNR = 10dB)
3.8.5. Kết quả mơ phỏng của hệ thống DS-CDMA, OFDM-DSCDMA và OFDM-DS-CDMA (MUX)

Hình 3.8 - Sơ đồ khối của bộ thu OFDM – DS- CDMA có sử dụng
bộ phân kênh tuần tự các luồng tín hiệu trải phổ thành phần
3.6. PHÂN TÍCH THEO MƠ HÌNH TỐN MA TRẬN
Các cơng thức tín hiệu trong mơ hình kênh truyền được biểu diễn
theo dạng ma trận phù hợp với hệ thống thông tin số đa người dùng.


3.7. MƠ HÌNH KÊNH TRUYỀN OFDM-DS-CDMA TRONG
MƠI TRƯỜNG AWGN VÀ FADING ĐA ĐƯỜNG
3.7.1. Giới thiệu
Trong kênh truyền vô tuyến di động do MS di chuyển, tín
hiệu đến máy thu theo nhiều đường khác nhau, gây nhiễu fading đa
đường.
3.7.2. Kênh Fading Rayleigh và Rice

Đường bao r(t) tương ứng như hàm p.d.f phân bố Ricean, K là
“hệ số Ricean”. K=A 2/2δ2
p(ξ ) =

2π

∫ p(ξ ,θ )dθ =
0

ξ
ξA −

I 0 ( 2 )e
σ r2 σ r

ξ 2 + A2
2
2σ r

, (ξ > 0)

a. Tín hiệu băng tần gốc

b. Tín hiệu phát

c. Phổ tín hiệu phát

d. Phổ tín hiệu thu

(3.42f)

trong đó I0(x) là hàm Bessel bậc 0. Hàm phân bố Rayleigh như sau:
ξ2

ξ −
p (ξ ) = 2 e 2σ , (ξ > 0)
σr
2
r

(3.42h)

3.8. KẾT QUẢ MƠ PHỎNG
3.8.1. Sơ đồ khối mơ hình mơ phỏng kênh truyền OFDM- CDMA
Mơ hình mơ phỏng kênh OFDM- CDMA như hình vẽ 3.12

Hình 3.15-Dạng tín hiệu tổng hợp kênh truyền OFDM-DS-CDMA
3.8.3. Sơ đồ khối mơ hình mơ phỏng kênh truyền OFDM-DSCDMA đa người dùng
Bộ chia tín hiệu K người dùng

Bộ tạo mã
OVSF

Turbo

DS(1)

Bộ khơi phục tín hiệu K người dùng

BER

dK ( N )

d1 ( N )

b (l )
1

Turbo
decode

bK (l ) DS(1)

b (l )
1

DS(2)

DS(2)
C1 (l )

CK (l )

P/S

3.8.2. Kết quả mơ phỏng với hệ thống OFDM-DS-CDMA có một
người dùng

Dạng tín hiệu số của người dùng trên các khối.

S1 (t) S2 (t)

DS(2)

………
X1 (t )

Điều chế tín hiệu OFDM- CDMA và IFFT

Hình 3.12 - Sơ đồ mơ hình mơ phỏng kênh truyền OFDM – CDMA.

CK (l )

C (l )
1

S/P

XK (t )

...

DS(1)

bK (l )

Bộ tạo mã
ngẫu nhiên
PN

P/S
X1 (t )

Turbo
decode

Bộ tạo mã
OVSF

DS(1)

Bộ tạo mã

ngẫu nhiên
PN

DS(2)

1 K ( N)
d

dK (1)

Turbo

S/P

XK (t )

Biến đổi FFT và Giải Điều
- chế tín hiệu OFDM-CDMA

SN (t)
R1 (p) R2 (p)

Khối xử lý tín hiệu phát

S(t)

Kênh
truyền

r(t)

...

RN (p)

Khối xử lý tín hiệu thu

Hình 3.16- Sơ đồ mơ hình kênh OFDM-DS-CDMA đa người dùng.