Slide Bài Giảng Bài Giảng Đa Truy Nhập Vô Tuyến Chương 4 Các Hệ Thống Trải Phổ Chuỗi Trực Tiếp

Đa truy nhập vơ tuyến

BÀI GIẢNG
KHOA VIỄN THƠNG 1

ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN

Chương 4

CÁC HỆ THỐNG TRẢI PHỔ
CHUỖI TRỰC TIẾP
Nguyễn Viết Đảm

Khoa Viễn thơng 1
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
Địa chỉ: PTIT- Km10- Đường Nguyễn Trãi, Quận Hà đông, Thành phố Hà nội
Điện thoại: 0912699394
Email:

HàNguyễn
nội 01-2017
Viết Đảm

1


Đa truy nhập vơ tuyến
GIỚI THIỆU MƠN HỌC
– PHÂN BỔ CHƯƠNG TRÌNH

 Tên học phần:

Đa truy nhập vơ tuyến
 Tổng lượng kiến thức/Số tín chỉ:
45 tiết / 03 tín chỉ
 Phân bổ chương trình:
 Lý thuyết:
32 tiết
 Tiểu luận/Bài tập:
08 tiết
 Thực hành:
04 tiết
 Tự học:
01 tiết
 Đánh giá
 Chuyên cần:
10 %
 Thí nghiệm/Thực hành:
10 %
 Bài tập/Tiểu luận:
10 %
 Kiểm tra giữa kỳ:
10 %
 Thi kết thúc (Thi tự luận):
60 %
Nguyễn Viết Đảm

2


Đa truy nhập vô tuyến

NỘI DUNG HỌC PHẦN:
Chương 1: Tổng quan đa truy nhập vô tuyến và kỹ thuật trải phổ

Chương 2: Các giao thức đa truy nhập
Chương 3: Tạo mã
Chương 4: Các hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp
Chương 5: Mơ hình kênh đa CDMA và hiệu năng
Chương 6: Mơ hình đa truy nhập vơ tuyến trong mơi trường pha đinh
di động và phân tập

Chương 7: Đa truy nhập OFDMA/SC-FDMA
Chương 8: Quản lý tài nguyên vô tuyến 4G-LTE

Chương 9: Định cỡ ô cho các hệ thống thông tin di động
Nguyễn Viết Đảm

3


Đa truy nhập vô tuyến

NỘI DUNG CHƯƠNG
4.1. GIỚI THIỆU CHUNG
4.2. MÃ GIẢ TẠP ÂM SỬ DỤNG TRONG DSSS

4.3. CÁC HỆ THỐNG DSSS- BPSK
4.3.1. Máy phát DSSS- BPSK
4.3.2. Máy thu DSSS-BPSK
4.3.3. Mật độ phổ công suất, PSD

4.3.4. Độ lợi xử lý
4.4. CÁC HỆ THỐNG DSSS-QPSK
4.4.1. Điều chế DSSS-QPSK
4.4.2. Điều chế DSSS-QPSK/BPSK
4.5. ĐỒNG BỘ MÃ
4.5.1. Bắt mã
4.5.2. Bám mã
4.6. HIỆU NĂNG CỦA CÁC HỆ THỐNG DSSS
4.6.1. Ảnh hưởng của tạp âm trắng và nhiễu gây nghẽn.
4.6.2. Ảnh hưởng của nhiễu giao thoa và truyền đa đường
4.6.3. Tính chất khó thu trộm
4.7. TỔNG KẾT
Nguyễn Viết Đảm

4


4.1. Giới thiệu

Đa truy nhập vơ tuyến

Mục đích
 Hiểu được cơ sở của các hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp
 Hiểu được nguyên lý làm việc của các máy phát và máy thu
DSSS-BPSK và QPSK
 Hiểu được hiệu năng của hệ thống DSSS

Nội dung
 Mã giả tạp âm sử dụng trong DSSS
 Hệ thống DSSS-BPSK

 Hệ thống DSSS-QPSK
 Đồng bộ mã
 Ảnh hưởng của tạp ân Gauss trắng cộng và nhiễu phá
 Ảnh hưởng của nhiễu giao thoa và đa đường
Nguyễn Viết Đảm

5


4.1. Gii thiu

a truy nhp vụ tuyn

Từ các
nguồn khác
Các bit
kênh
Nguồn
tin

Lập
khuôn

MÃ hoá
nguồn

Mật
mÃ

MÃ hoá

kênh

Ghép
kênh

Điều
chế

Trải
phổ

Đa
thâm
nhập

Đầu
vào số
Luồng bit

Đồng bộ

K
ê
n
h

Dạng sóng số

Đầu ra
số

Nhận
tin

Lập
khuôn

Giải
mÃ
nguồn

Giải
mật
mÃ

Giải
mÃ
kênh

Gải
ghép
kênh

Gải
điều chế

Giải
trải
phổ

TX

Đa
thâm
nhập

RX

Các bit
kênh
Đến các nơi
nhận khác

Tuỳ chọn

Bắt buộc
Nguyn Vit m

6


truy nhập
tuyến
Mơ hình đơn Đa
giản
củavơhệ
thống DS_SS

Tx1

Rx1
b1(t), c1(t)

Txk

Chuyển
đổi mức

b1(t), c1(t)

Rxk
1

Trải phổ
dk(t)

bk(t)
0®+1
{0,1}
1®-1 {+1,-1}
1
1
Rb =
Rb =
Tb
Tb
ck(t)
Bộ tạo
{+1,-1}
mã

1
Rc =
Tc

TxK

Giải
điều chế

Điều chế
BPSK

2

3

2Eb
cos(2pfct)
Tb

4

Giải trải
phổ 6

5

2
cos(2pfct)
Tb

u(t)

Tb

(.)dt
0

Bộ lọc
v(t)
Rb =

ck(t) Bộ tạo
{+1,-1} mã
1
Rc =
Tc

Mạch quyết
định

1
Tb

bk(t)
{0,1}

RxK
bK(t), cK(t)

bK(t), cK(t)
Nguyễn Viết Đảm

7


Đa truy nhập vô tuyến
4.2. Mã PN sử dụng trong DSSS

 Thuộc tính giả ngẫu nhiên

Tính ngẫu nhiên (Randomness)
 Phân bố đều (Uniform distribution)
+ Thuộc tính cân bằng (Balance property)
+ Thuộc tính chạy (Run property)
 Tính độc lập (Independence)
 Thuộc tính tương quan (Correlation property)

Tính khơng dự đốn trước
(Unpredictability)

Nguyễn Viết Đảm

8


Đa truy nhập vô tuyến
4.2. Mã PN sử dụng trong DSSS

g ( x)  g m x m  g m 1 x m 1  ...  g1 x g 0

đặt g(x)=0; g m =g 0 =1; do -1=1mod (2)

1  g1 x  g 2 x 2  ...  g m 1 x m  2  g m 1 x m 1  x m
x k : Thể hiện đơn vị trễ
gi 1 Khãa ®ãng
0  Khãa më



g1
ci
x0

Si(1)

g2
Si(2)

x1

g3

g m-1

Si(3)

Si(m)

x2

x3

x m-1

ci-m 0
xm

1

1
1

Đến bộ
điều chế

Ci = g 1Ci-1 + g 2 Ci-2 +... + g m-1C i-m+1 + C i-m  Mod2  , víi i >0
S i =si (1),si (2),...,si (m) ; đầu ra xung nhÞp thø i Ci -m = S i (m)
Trạng thái của thanh ghi dịch tại xung nhịp i
Si ( j ) l à giá trị phần tử nhớ thứ j tại xung nhịp i

có chu kỳ cực đại N = 2 m -1 = số trạng thái khác 0 cực đại

Mch thanh ghi dch to chui PN
Nguyn Viết Đảm

9


Si(1)

Si(3)

Si(2)

0
Mt n
-AND

0

1

Bộ tạo mà có đa thức
g ( x) x  x  x  x  1
5

4

3

Si(4)

0

Si(5)

Xung đồng
i
Trạng thái
Đa truy nhập

vô hồ
tuyến
(c)i =S i (5)
0
11111

1

T 7c

i

Ci = Ci-1 + Ci-3 + Ci-4 + Ci-5  Mod2 

Mạch thanh ghi dịch
để tạo chuỗi PN

m bit đầu tiên của chuỗi ra = các bit được nạp vào thanh ghi dịch S0
Với các nạp ban đầu khác S0, chuỗi ra là dịch phải (2m-1)- i của chuỗi với S0.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

11
12
13
14
15

Xung đồng hồ i

01111
10111
01011
00101
00010
10001
01000
00100
10010
01001
10100
01010
10101
11010
01101

Với mọi trạng thái khởi đầu S 0 0, 0, 0, 0, 0 ,

16
17
18
19

20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33

Trng thỏi
00110
00011
00001
10000
11000
11100
01110
00111
10011
11001
01100
10110
11011
11101

11110
11111
01111
Lp li

trạng thái của thanh ghi dịch thay đổi theo điều kiện hồi quy
được xác định bởi đa thức tạo mà g(x).
Chuỗi ra đầu ra nhÞp thø i Ci-m =S i ( m )
cã chu kỳ cực đại của chuỗi ra N= 2m -1=25 131

1 1 1 1 1, đầu ra C1 = 1111101000100101011000011100110...
S0
0 0 0 0 1 đầu ra C2 = 1000011100110111110100010010101...
C2 là dịch sang Nguyn
phải (NVit
-i =31-18=13)
đơn vị của chuỗi C1
m

10


Đa truy nhập vô tuyến
4.2. Mã PN sử dụng trong DSSS

Tự tương quan của tín hiệu

Rx ( )  lim
T ®

1
T

Tương quan chéo giữa hai tín hiệu

 T



x (t ) x (t )dt



đánh giá mức độ giống nhau giữa tín hiệu x(t) và
phiên bản dịch thời x ( t  ) cđa nã trong ®ã
x ( t ): là tín hiệu kiểu công suất

1
Rxy ( ) lim
T ® T

 T



x(t ) y (t   )dt

T­¬ng quan chéo giữa hai tín hiệu kiểu công suất

Hàm tự tương quan của chuỗi m là hiệu số giữa

các bit giống nhau và các bít khác nhau giữa
chuỗi c và chuỗi dÞch thêi T i c cđa nã

Tương quan chéo và t tng quan ca chui

Tự tương quan không chuẩn hóa và chuẩn hóa giữa hai chuỗi m:
0 1
= 0  1 ;
R (i) 
0  1
0 : Sè bÝt gièng nhau
1: Sè bÝt kh¸c nhau
Nguyễn Viết Đảm

11


Đa truy nhập vô tuyến
4.2. Mã PN sử dụng trong DSSS

Chuỗi m:
Chuỗi m (chuỗi nhị phân có độ dài cực đại) là chuỗi được tạo ra bởi
thanh nghi dịch hồi tiếp tuyến tính có chu kỳ cực đại N = 2m -1 trong
đó m là số đơn vị nhớ của thanh nghi dịch (số tầng, là bậc của đa
thức tạo mã).

Maximal length sequence or m- sequence
N

c(t)= c i p(t-iTc )

i=1


c = 1 ®èi víi xung l­ìng cùc
0/1 ®èi víi xung ®¬n cùc

p(t)  1, 0  t  Tc
0, nÕu khác

c(t)=c(t+NTc ) Ci = Ci+N
tinh chất tuần hoàn

i

Phép nhân đối với chuỗi lưỡng cực được thay bằng phéo X OR đối với xung đơn cực và ngược lại
Hàm tự tương quan tuần hoàn chuẩn hóa của chuỗi m là : (i ) hàm chẵn; (ii ) hàm tuần hoàn dạng đầu đinh
với chu kỳ N  2m -1

Nguyễn Viết Đảm

12


Đa truy nhập vô tuyến
4.2. Mã PN sử dụng trong DSSS

R (i)

1
N

1

N 1

( 1)

cj

ci

víi i=0 modN or i
1
víi i
N

j

j 0

0, N, 2N,...

0 modN

Nếu chuỗi m có dạng đơn cực:

Phép nhân đối với chuỗi lưỡng cực được thay bằng
phép X OR đối với xung đơn cực và ngược l¹i

R (i)

1
N

1

N 1

c j ci
j 0

víi i=0 modN

j

1
víi i
N

0 modN

NÕu chuỗi m có dạng lưỡng cực
Nguyn Vit m

13


Đa truy nhập vô tuyến
4.2. Mã PN sử dụng trong DSSS

1
NTc là chu kỳ mÃ; Tc là độ rộng chip mÃ;

Tc

, 0

Tc

0

Rc

1
NTc

NTc

c t

c t dt

0

(1N

Nếu N

Tc

1

, nếu khác

1
Tc

N

( )

1
N

0), thì mà ngẫu nhiên hoàn toàn

a) Hm t tng quan cho chuỗi m

R c (i)

1

-1/N
-N

0

b) Hàm tự tương quan chuỗi PN

N

i

Rc ( )

1

-1/N
-NTc

0

NTc

(3) Hàm tự tương
Nguyễnquan
Viết Đảmdạng đầu đinh

τ
14


Đa truy nhập vô tuyến
4.2. Mã PN sử dụng trong DSSS

c(t)=c(t+NTc )  Ci = Ci+N
Mét chu kú

tinh chÊt tuÇn hoµn

c(t) 1
t
-1
N=15; {ci , i = 0, ...., 14} = {1,1,1,-1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,-1}

Thí dụ về tín hiệu PN c(t) được tạo ra từ chuỗi PN có chu kỳ 15

1
NTc lµ chu kú mÃ; Tc là độ rộng chip mÃ;

Tc

Tc

, 0

0

Rc

1

NTc

NTc
Nếu N

c t

c t dt

0

( 1N

1

, nếu khác

1
N

Tc

Tc

( )

1
N

0), thì mà ngẫu nhiên hoµn toµn
Nguyễn Viết Đảm

15


Đa truy nhập vô tuyến
4.3. HỆ THỐNG DSSS- BPSK

Máy phát/thu DSSS- BPSK
Bộ điều chế
(BPSK)

Bản tin cơ số hai
d(t)

d(t)c(t)

d(t)

Tín hiệu
DSSS-BPSK

Khơi phục
SM

2E b
Tb

cos 2 fc t

r(t

)

n(t)

d i pT (t
b

0

r(t)

W(t)

iTb )

i

)c(t

)c 2 (t

d(t
d(t

)

N

c(t)=

c i p(t-iTc )

(t)

c(t)d(t)

, nÕu

c(t)d(t)

Tb

Tb

W(t)

t1

t1

E br d(t

1

E br
Nguyễn Viết Đảm

)

0

cos 2 fc t

t1 Tb

u(t)dt

z(t)

1

2E br

cos 2 fc t

t1 Tb

i=1

0, nÕu

2E br

+
-

cos 2 fc t

Tb

)

(.)dt z

ˆ
d(t)

Bộ giải điều chế BPSK

2E br

)

t i Tb

ti

)
Bộ tạo TH
PN nội

Đồng bộ
tín hiệu PN

d(t

U(t)

W(t)

c(t

sr (t)

(t)

ti

ti

Lấy mẫu Quyết định

2Eb
s(t) =
d(t)c(t)cos(2πfc t + 0 )
Tb

2Eb
cos(2πfc t + φ0 )
Tb

2
cos(2πfc (t - ) + φ)
Tb

´

y(t)

d(t)c(t)

Tín hiệu PN cơ số hai c(t)

s(t)

Khôi phục

ĐH KH

0

2
Tb

0

(t

(t

)

(t

)

)

cos 2 fc t

0

dt

N0

N0

16


Đa truy nhập vô tuyến
4.3. HỆ THỐNG DSSS- BPSK
2E b
Tb

1
d(t)

0

Tb

2Tb

3Tb

t

sr (t)

t

2E b
Tb

-1

t0

Một chu kỳ

1

c(t

-1
0

Tc

. .

.

.

. . .
NTc
(Giả thiết N=7 và Tb=NTc)

. 2NTc . .

NTc

t1

Tb

NTc

Tb

t2

NTc

t3

1

t

c(t)

Tb

.

)
-1

t
t0

1
t

d(t)c(t)

2E b
Tb

-1
0

. .

Tc

.

.

NTc

.

.

.

. 2NTc . .

.
t

s(t)



2Eb
Tb

0

Tc

. .

.

.

NTc

.

.

.

.

2NTc

. .

t

w(t)

2Eb
Tb

2E b
Tb

.

Tb

NTc

2E b

d(t)c(t)

cos 2 fc t

Tb

0

(t)

r(t)

d(t

)c(t
W(t)

d(t)

d i pT (t
b

Tb

NTc

Tb

t2

NTc

t3

ĐHKH: Đồng bộ ký hiệu, SM: Sóng mang

( hình này vẽ cho sóng mang có 0=0 và fc=1/Tc)

s(t)

t1

iTb )

cos 2 fc t

Tb
)c 2 (t

d(t
d(t

i

2E br

)

)

2E br
Tb

)

2E br
Tb

cos 2 fc t

cos 2 fc t

(t

0

0

0

(t

(t

)

0

dt

)

)

N

c(t)=

c i p(t-iTc )

t1 Tb

(t)

u(t)dt

z(t)

i=1

t1 Tb

W(t)

t1

0, nÕu

c(t)d(t)

, nÕu

c(t)d(t)

1

t1

E br d(t

1

E br

Nguyễn Viết Đảm

)

2
Tb

cos 2 fc t

N0

N0
17


Đa truy nhập vô tuyến
4.3. HỆ THỐNG DSSS- BPSK

 Mật độ phổ công suất, PSD

(a) PSD của bản tin d(t) và tín hiệu PN c(t)
Rb
Độ rộng băng tần Nyquist Bd=(1+)Rb

d(f) = TbSinc2(fTb)
c(f) = TcSinc2(fTc)
dc(f) = TcSinc2(fTc)
1/ Tc

sdc

(f)

P
Sinc 2 (f
2R c

 Độ lợi xử lý

Gp

Bdc
Bd

(f)

P
Sinc 2 (f
2R b

1/ Tb 0 1/ Tb

f

1/ Tc

(b) PSD của tín hiệu DSSS-BPSK
(f)
Sdc
2

fc Tc

-fc
sd

Rc

fc Tb

Sinc (f

fc Tc )

P/(2Rc)

Độ rộng băng
tần Rc

f
(c) PSD của tín hiệu W(t)
(f)
d/w
Sinc 2 (f fc Tb )
P/(2Rb)

-fc

fc
rng bng tn Rb

fc

f

Băng tần cần thiêt của kênh vô tuyên cho tin hiệu trải phổ
Băng tần cần thiêt củaNguyn
kênhVitvô
tuyên cho tin hiệu không trải phæ
18
Đảm


Đa truy nhập vô tuyến
4.4. HỆ THỐNG DSSS-QPSK

d1 (t)c1 (t)
c1(t)
d(t)
Rb

Bộ tạo PN1
S/P R=1/2Rb
Bộ tạo PN2
c2(t)

w1 (t)

Nhánh Q

E
sin(2 fc t
T

0

Tín hiệu
DSSS-QPSK

)

r(t

)

0

)

s(t)

s1 (t)

p/2

)

(t)

2

cos(2 fc t
T

Carrier
recovery

0

Nhánh I

)

ti T

(.)dt

z1 (t)

+

dˆ 1 (t)

ti

MUX
ti T

u2(t)
w 2 (t)

s 2 (t)

2E
cos (2 fc t
T

d 2 (t)c 2 (t)

2
sin(2 fc t
T

)

c 2 (t

Dịch p/2

E
cos(2 fc t
T

c1 (t

u1 (t)

(.)dt
)

ti

z 2 (t)

+

ˆ
d(t)

dˆ 2 (t)

RLO

ti

Timing
recovery

Điều chế/giải điều chế DSSS-QPSK
s(t)

s1 (t)
E
T

s 2 (t)
d1 (t)c 1 (t) sin(2 fc t
E
T

2E

T

0

d 2 (t)c 2 (t) cos(2 fc t

cos 2 fc t

(t)
(t)

)
r(t  )  
0

)


Er
T

d 1 (t  )c1 (t  )sin( 2pf c (t  )  0 )

Er
T

d 2 (t  )c 2 (t  )cos( 2pf c (t  )  0 )

0

artang

c 1 (t)d1 (t)
c 2 (t)d 2 (t)

/ 4,

nÕu

c 1 (t)d1 (t)

1,

c 2 (t)d 2 (t)

3 / 4,

nÕu

c 1 (t)d1 (t)

1,

c 2 (t)d 2 (t)

1

5 / 4,

nÕu

c 1 (t)d1 (t)

1, c 2 (t)d 2 (t)

1

7 / 4,

nÕu

c 1 (t)d1 (t)

1 , c 2 (t)d 2 (t)

1

Nguyễn Viết Đảm

1

19


Đa truy nhập vô tuyến
4.4. HỆ THỐNG DSSS-QPSK

Er

r(t  )  

T

d1 (t  )c1 (t  )sin( 2pf c ( t  )  0 )

r(t

Er



d 2 (t  )c 2 (t  ) cos( 2pf c ( t  )  0 )

T

w1 (t)

)

c1 (t

)

c 2 (t

)

Giả thiết đồng bộ với khơi phục sóng mang và
mã hồn hảo, ký hiệu =0 -2pfc, thì :
2E r

u1 (t) 

d1 (t  )sin (2pf c t  )

2E r



T

2E r



T

2E r



T
2E r

u 2 (t)  

T
T



2E r



2E r

T
T

w 2 (t)
Carrier
recovery

2

1  cos(4pfc t  2) 

d1 (t  )c1(t  )c 2 (t  )sin(2pf c t  )cos(2pf ct  )

2

1  cos( 4pfc t  2) 

z1 (t)

+

dˆ 1 (t)

ti

MUX
ti T

(.)dt
)

z 2 (t)

+

ti

ˆ
d(t)

dˆ 2 (t)

RLO

ti

Er = E/Lp là năng lượng ký hiệu
thu; Lp là suy hao đường
truyền;  là trễ đường truyền.
Lấy tích phân u1(t) và u2(t)
trong một ký hiệu T, coi rằng
di(t-) khơng đổi trong thời
gian lấy tích phân và bỏ qua

thành phần cao tần:
z1 (t)  d1 (t  ) E r / 2  d1 (t  ) E br

1
d1 (t  )c1 (t  )c 2 (t  ) sin(4pf c t  2)
2
1

(.)dt

Sau tÝch phân và lấy mẫu:

2

d 2 (t )cos (4pf c t  2)

d 2 (t  )

2
cos(2 fc t
T

ti T

Giải điều chế DSSS-QPSK

1
d 2 (t  )c 1 (t  )c 2 (t  ) sin( 4pf c t  2)
2

2E r

+

1

)

u2(t)

d 2 (t  )c1(t  )c 2 (t  )sin(2pf ct  )cos(2pf ct  )

d1 (t  )

2
sin(2 fc t
T

Timing
recovery

2

T

p/2

u1 (t)

z 2 (t)  d 2 (t  ) E r / 2  d 2 (t ) E br

Sau các bộ quyết định cứng nhận được:
d (t) là ước tính của d (t)
1

Nguyn Vit Đảm

1

dˆ2 (t) lµ ­íc tÝnh cđa d2 (t)

20


Đa truy nhập vô tuyến
4.4. HỆ THỐNG DSSS-QPSK

d1(t)=d2(t)=d(t) và T=Tb
Nhánh Q
d(t)c1 (t)
Eb
sin(2 fc t
)
0
Tb
p/2

c1 (t)
d(t)

Rb

w1 (t)

s1 (t)
r(t

)

c1 (t

)

c 2 (t

)

u1 (t)
2
sin(2 fc ((t
Tb

p/2

c 2 (t)

Eb
cos(2 fc t
)
0
Tb

Nhánh I
d(t)c 2 (t)

Carrier
recovery

0

)



2
co s(2 fc ((t
Tb

)

U(t) t

Tb

i

(.)dt

0

+
ˆ

d(t)

)

RLO

ti

Timing
recovery

s2 (t)

z(t)

ti

u2(t)

w 2 (t)

R=Rb

)

Sơ đồ khối máy phát/thu DSSS-QPSK/BPSK
s(t)

s1 (t)
Eb

Tb
2E b
Tb

s 2 (t)

(t) artang

d(t)c 1 (t) sin(2 fc t
cos 2 fc t

t)

0

)

Eb
Tb

d(t)c 2 (t) cos(2 fc t

0

c 1 (t)d1 (t)
c 2 (t)d 2 (t)

)

0

/ 4,

nÕu

c 1 (t)d1 (t)

1,

c 2 (t)d 2 (t)

3 / 4,

nÕu

c 1 (t)d1 (t)

1,

c 2 (t)d 2 (t)

1

5 / 4,

nÕu

c 1 (t)d1 (t)

1, c 2 (t)d 2 (t)

1

7 / 4,

nÕu

c 1 (t)d1 (t)

1 , c 2 (t)d 2 (t)

1

1

t i Tb

z

(u1 (t)

u 2 (t))dt

d(t

) 2E br

ti

Nguyễn Viết Đảm

21


4.5. ĐỒNG BỘ MÃ
 Đồng bộ mã PN theo hai
bước:
 Bắt mã thực hiện đồng bộ
tín hệu PN thu và tín hiệu
PN nội trong một giải nào đó
(khoảng một chip hay nhỏ
hơn).
 Bám mã thực hiện điều
chỉnh hiệu số của hai pha
đến 0.

Đa truy nhập vô tuyến

Giải trải phổ/ d(t)
giải điều chế

r(t)= s(t- )+n(t)

cos  2p f c (t   )  0 
Khơi phục sóng
mang/bám
cos  2p f c (t   )  0 
c(t-1 )
Bám
c(t  1 )

mã PN
c(t  1 ),   1  Tc

Bắt
mã PN

s(t   )  2Pr c(t   )d(t   ) cos(2p f c (t   )  0 )

 Bắt mã PN: Tạo ra c(t-1); |1 - |<Tc ( là một hằng số đủ nhỏ) => Để được pha 1
nằm trong giải (-Tc, +Tc) phân hệ bắt mã phải tìm kiếm ở một tập pha và chọn
được pha cho tương quan với tín hiệu PN thu cao nhất.
 Bám mã PN: Khi đã bắt được pha của mã PN, pha của PN nội nằm trong giải Tc của
tín hiệu PN thu, thì mạch bám khởi hoạt và bằng cách sử dụng mạch hồi tiếp để đưa
hiệu số pha tiến đến 0.
 Khơi phục sóng mang: Tách lấy sóng mang cos(2pfct+) từ tín hiệu thu.

Lưu ý : Bám mã PN và bám sóng mang là một q trình liên tục trong khi đó hoạt động
của mạch bắt dừng sau khi đã bắt được pha PN
Nguyễn Viết Đảm

22


Đa truy
vô tuyến
4.6. HIỆU NĂNG CỦA CÁC
HỆnhập
THỐNG
DSSS

 Hiệu năng hệ thống DS/SS-BPSK trong môi
trường tạp âm Gauss trắng cộng AWGN và
nhiễu.
Ảnh hưởng của tạp âm Gauss trắng cộng AWGN
Ảnh hưởng của nhiễu gây nghẽn
 Ảnh hưởng nhiễu giao thoa và truyền đa đường.
Nhiễu giao thoa
Truyền đa đường
Vấn đề gần -xa
 Tính chất khó thu trộm
Nguyễn Viết Đảm

23


Đa truy
vô tuyến
4.6. HIỆU NĂNG CỦA CÁC
HỆnhập
THỐNG
DSSS

Ảnh hưởng của tạp âm trắng và nhiễu gây nghẽn
Bộ điều chế
(BPSK)
ti T

d(t)

(.)dt

d(t)c(t)
c(t)

s(t)

c(t)

2E b
d(t)c(t) cos(2 fc t);
Tb

r(t)

 Trường hợp khơng có nhiễu gây nghẽn
 j(t)=0; J0=0





2
so   Ebr 
Ebr
so2
2 Ebr

N 0   SNRo   2  N / 2  N
2
 

0
0

2 



2E br / N 0

ti

2
cos(2 fc t)
Tb

2E b
cos(2 fc t)
Tb

Pb  Q

ˆ
d(t)

z s0 n0 j0



2E br
d(t)c(t) cos(2 fc t)

Tb

j(t)

 Trường hợp có nhiễu gây
nghẽn  j(t)≠0; J0 ≠ 0
SNR 0

s 02
E(n 02 )

E br
E j02

2E br
N0

N0 / 2

PT
/2
j c

2E br

Pj / B j

Pb  Q
Nguyễn Viết Đảm

n(t)



N '0

2E br / N '0



24


Đa truy
vô tuyến
4.6. HIỆU NĂNG CỦA CÁC
HỆnhập
THỐNG
DSSS

 Nhận xét:
 Nhiễu gây nghẽn, ảnh hưởng giống như tạp âm trắng có PSD hai biên PjTc/2 =>
kết hợp tạp âm trắng và nhiễu gây nghẽn tương đương với ảnh hưởng của tạp
âm trắng có PSD hai biên là No'/2 = (N0 +PjTc)/2. => Tc càng nhỏ thì Pj càng ít
ảnh hưởng. Khi Tc đủ nhỏ đến mức PjTc<dụng.
 Khi tồn tạo cả tạp âm kênh và nhiễu gây nghẽn, thì SINR0=Ebr/N0'=
2Ebr/(N0+PjTc).
 Nếu nhiễu gây nghẽn băng rộng (độ rộng băng tần cuả tín hiệu nhiễu gây nghẽn
lớn hơn độ rộng băng tần của tín hiệu được trải phổ) Bj>Bsdc => nhiễu gây

nghẽn giống như tạp âm trắng có tạp âm hai biên PSD: Pj /(Bj), với Bj là độ rộng
băng tần của j(t).
 Khi N=Tb/Tc lớn, độ rộng băng tần của tín hiệu được trải phổ: Bsdc=Rc cũng lớn,
(nghĩa là Bj lớn) và ảnh hưởng của nhiễu gây nghẽn nhỏ => cơng suất trung
bình Pj phải lớn để nhiễu gây nghẽn còn tác dụng.
 Kết luận:
(i) Trải phổ không mang lại ưu việt về tạp âm trắng Gauss; (ii) Ảnh hưởng của
nhiễu gây nghẽn giảm đáng kể khi trải phổ; (iii) Nhiễu gây nghẽn phải có cơng
suất đủ lớn để có tác dụng => hệ thống SS rất hấp dẫn trong thông tin quân sự.
Nguyễn Viết Đảm

25