Phân tích kỹ thuật nén xung và kỹ thuật xử lý rađa

MO DAU

Thuật ngữ “rada” bắt nguồn từ các chữ các đầu tiên của cụm từ “RAdio
Detection And Ranging”. Ngày nay, kỹ thuật này trở nên thơng dụng và thuật ngữ đó
được xem là một đanh từ chuẩn của tiếng Anh. Một thuật ngữ tương tự cho sóng siêu
âm goi la sonar (SOund Navigation And Ranging).

Lịch sử phát triển của rađa xuất phát từ những ngày đầu của lý thuyết sóng điện
từ . Năm 1886, Hertz trình diễn thí nghiệm về phản xạ của sóng vơ tuyến. Năm 1897,
nhà bác học Nga Pô-pôp phát hiện hiện tượng liên lạc vơ tuyến giữa hai tàu bị cắt đứt
lúc có một tuần đương hạm chạy ngang qua. Lí đo là do sóng vơ tuyến bị phản xạ khi
gặp chướng ngại vật. Ông đã nghĩ ngay ra việc lợi đụng nguyên lý này để kiểm tra, xác
định vị trí và dẫn đường cho tàu thuyền. Đây được xem là thời điểm khởi đầu của các
hệ thống rađa.

Trong chiến tranh thế giới lần thứ hai [Error! Reference source not found.], Liên-
xô và các nước như Anh, Mỹ, Đức, Pháp, Nhật cũng để nhiều sức lực vào việc phát
triển kỹ thuật rađa nhằm cái thiện sức mạnh qn sự của mình. Hầu hết các cơng nghệ
rađa hiện đại mà nay đang sử dụng đã xuất hiện trong thời gian này. Sau chiến tranh,
các nhà khoa học lại tập trung nghiên cứu cải thiện các đài sóng c7, sóng 7n để ap
dụng trong quân sự, thiên văn và đời sống xã hội.

Đặc biệt ngày nay, các bài toán rađa hiện đại đòi hỏi khả năng xử lý của các linh
kiện điện tử số hiện đại và các thuật toán mềm đẻo, thơng minh. Mục tiêu đề tài khóa
luận hướng đến một trong các kỹ thuật đó. Kỹ thuật gia cơng tạo ra tín hiệu radar và xử
lý tín hiệu sử dụng kỹ thuật lọc nén nhằm tăng cường thông tin mục tiêu và tỉ số tín
hiệu/tạp.

CHƯƠNG1. COSO KY THUAT RADA HIỆN ĐẠI

Cơ sở kỹ thuật của một hệ thống rađa hiện đại nhìn chung cũng phải dựa chủ yếu

vào các chức năng cơ bản của các rađa truyền thống. Nhưng cốt lõi của sự thay đổi là
với những khối chức năng đó, chúng ta khơng sử dụng các kỹ thuật điện tử trước đây

mà cố găng dùng các loại linh kiện điện tử mới thông minh hơn, đa năng hơn để xây

dựng. Khi đó, rađa hiện đại theo quan điểm mới này là một hệ xử lý tín hiệu trong đó
có hai phần chính:

Phân cao tần (thu, phát, điều chế) găn vào xử lý tương tự

Phân xử lý tín hiệu, gắn vào xử lý số.

Phần trình bày đưới đây chủ yếu nhắn mạnh vao loai rada xung (pulsed rada -
PR) hơn là rađa liên tục (continuous wave - CW), mac du cac y tudéng đều có thể áp
dụng cho cả hai.

1.1 Các chức năng cơ bản và các kỹ thuật xử lý của rađa hiện dai [7]
Chức năng cơ bản nhất trong rađa là sự phát hiện có hay khơng có mục tiêu hay

các hiện tượng vật lý. Điều đó yêu cầu việc quyết định xem là tại lối vào khối thu tại
các thời điểm nhất định có hay khơng có tín hiệu phản xạ từ mục tiêu, hay chỉ đơn

thuần là nhiễu. Quyết định này thường được rút ra khi so sánh biên độ của tín hiệu

phản xạ 4() với một thế ngưỡng Ƒ(7) đã được thiết lập trước trong hệ thống. Thời gian
cần thiết cho một xung truyền đi một khoảng cách # và nếu có trở về 1a At = 2R/c (c là
vận tốc ánh sáng). Khi đó, có thể xác nhận là có mục tiêu năm tại phạm vi:

Tiếp sau khi mục tiêu đã được phát hiện, ta cần xác định vị trí và vận tốc của mục

tiêu. Đề xác định vị trí, chúng ta thường sử dụng hệ tọa độ cầu. Ngồi thơng số R vừa
đo được, góc phương vị Ø (azimuth angle) và góc ngẫng ¢ (elevation angle) duoc xác

định theo hướng của ăng-ten hệ thống, vì rằng mục tiêu thường xác định nhờ bởi búp

sóng chính của ăng-ten. Vận tơc v của mục tiêu được khai thác từ việc đo độ dịch tân
Doppler /; cho các mục tiêu chuyển động lại gần hay ra xa mục tiêu.

fa =t > (1.2)

Trong đó, A 1a bước sóng của bức xạ từ ăng-ten.

Trong các hệ rađa truyền thống, nhất là trong lĩnh vực quân sự, chúng ta thường

quen thuộc với việc quan sát và phân tích các đốm sáng trên màn hình (0iip) để phát

hiện và theo dõi mục tiêu. Ngày nay, khơng chỉ có vậy, các hệ thống rađa hiện đại
(imaging rậa) có khả năng tái tạo được ảnh hai chiều (/wo-dimensional image) của
đối tượng. Đây là một trong những phát triển quan trọng, được khai thác trong rất
nhiều các ứng dụng, ví dụ như phân tích chủng loại mục tiêu quân sự, vẽ bản đồ, phân
tích trạng thái băng bao phủ, trạng thái rừng bị phá, theo dõi sự biến đổi của địa hình
mặt đất... Các ảnh chụp bởi rađa này khơng có độ phân giải cao hơn các ảnh chụp
quang học, nhưng với việc suy giảm rất ít sóng điện từ khi đi qua các đám mây, sương
mù, lại cho rađa một tầm nhìn tuyệt vời hơn nhiều. Chính vì thế, với một hệ thống rada

hiện đại, việc nghiên cứu và xây dựng các hệ thống xử lý ảnh số (digital image

processing) là một phần cực kì quan trọng không thể thiếu.

Chất lượng của rađa được đo bằng các hệ số phẩm chất. Với mỗi u cầu khác

nhau, sẽ có một số thơng số trong các hệ số trên cần được ưu tiên hơn so với các thơng

số khác. Ví dụ trong u cầu phát hiện mục tiêu, thông số cơ bản là xác suất phát hiện
Pp (probability oƒ detection), xác suất phát hiện lầm P„ (probability of false alarm).

Với một hệ thống, Pp càng lớn càng tốt, Pz càng nhỏ càng tốt. Tuy nhiên, thường
không đạt được cùng một chiều hướng như vậy. Để dung hòa, người ta sử đụng tỉ số tín
hiệu/nhiễu giao thoa ,SIR (signal-to-inferference rafio).

Khi có nhiều mục tiêu cùng trong tầm nhìn của rađa, rất quan trọng cần xem xét
thêm về độ phân giai (resolution) và ảnh hưởng của các búp sóng phụ của ăng-ten (s/đe
lobes) vi néu khơng, có thé din đến một kết luận sai lầm là chỉ phát hiện được một mục

tiêu trong khi có hai mục tiêu gần nhau. Theo nhiều lý thuyết cho thấy, độ phân giải

phụ thuộc chính vào đạng sóng được phát đi, và khâu xử lí tín hiệu phan xa trở về.

Trong kỹ thuật xử lý tín hiệu rađa, có nhiều khái niệm và kĩ thuật tương đồng với

các lĩnh vực xử lý tín hiệu thơng tin khác. Ví dụ như các khối lọc tuyến tính (/imear

filtering) hay ly thuyét phat hién thong ké (statistical detection theory) là một trong các
khéi trung tâm trong xử lý tín hiệu rađa. Các phép biến đổi Fourier, được hiện đại hóa

bởi phép biến đổi Fourier nhanh FFT (asf Fowrier transform), là các thuật tốn chính

được dùng trong các bộ lọc phối hợp (zfched ƒiiter), trong các ước tính về hiệu ứng
Doppler hay trong các phép xử lý ảnh. Trong phân trình bày đưới đây, chúng ta có thê
thấy vai trị quan trọng của các bộ lọc. Với kỹ thuật xử lý số, các bộ lọc này sẽ đều là

các bộ lọc số, với các thuật toán và cấu trúc bộ lọc rất phong phú và đa dạng. Các bộ

biến đổi A/D, D/A là ranh giới biên của thế giới tín hiệu tương tự với thế giới tín hiệu

số, sẽ cần được triển khai và khai thác để có thể thực hiện được nhiệm vụ xử lý số cho
tín hiệu rađa.

Bên cạnh những điểm giống nhau trên, xử lý tín hiệu rađa cũng có một số kỹ
thuật khác biệt hắn so với các lĩnh vực khác. Các rađa hiện nay thường là đạng tương
can (coherent), có nghĩa là tín hiệu nhận được về, sau khi giải điều chế về băng tần cơ

sở, sẽ là một giá trị phức chứ không phải giá trị thực (thành phần 7 và @). Về biên độ,
tín hiệu thu rađa có một dải động rất lớn, có thê lên đến vài chục, hoặc thậm chí 100

dB. Vi vay, trong khối thu, cần có phương ấn tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại
(gain conirol) đề tránh tình trạng tín hiệu yếu bị che bởi các tín hiệu mạnh hơn. Theo
đó, SIR sẽ được điều chỉnh thích hợp.

Đặc biệt quan trọng, so với các ứng dụng DSP khác, băng thơng của tín hiệu rađa
rất lớn. Băng thơng tức thời cho một xung đơn thường cỡ vài MHz, trong các rađa độ
phân giải cao, có thể lên tới vài trăm MHz, tham chi 1 GHz. Diéu nay la mot tro ngai
lớn cho các khâu xử lý DSP. Đây cũng xem là một trong những trở ngại luôn cần cân
nhắc khi người thiết kế muốn lựa chọn các linh kiện thích hợp.

Một xu hướng khác hiện nay, là khả năng xử lý thời gian thuc (real-time
processing) so với xử lý từng máng đữ liệu như trước đây (block processing), kỹ thuật
có được khi thiết kế A/D, D/A trên tương can với các bo DSP tốc độ cao. Đây cũng là
một ưu việt của các rađa hiện đại xử lí số. T rong nghiên cứu của luận án đã đưa ra giải

pháp thiết kế và chế tạo khối A/D, D/A tốc độ cao này.

Mục tiêu của khóa luận là tập trung vào phần gia cơng tín hiệu, phát tín hiệu xưng
rộng mã pha và thực hiện nén xung ở phía máy thu. Khi phất đi tín hiệu dài rộng, một
ưu điểm lớn thu được là cho phép giảm công suất đỉnh xung trong khi vẫn đảm bảo
được công suất trung bình, và như thế vẫn đảm báo được cự ly phát hiện trong phương
trình rađa. Khi làm giảm cơng suất đỉnh xung cho phép sử đụng các bóng bán đẫn thay

cho các đèn Manhetron và các đèn điện tử siêu cao tân khác.

Công cụ được dùng để thực hiện là sử dụng các phần mềm mơ phỏng chun
dụng để tính tốn khả năng thực hiện, xây đựng hệ thống và tính tốn các thơng số liên
quan tối ưu hệ thống.

1.2 Tạo dạng sóng và giải pháp phát mã xen kế
Như chúng ta đã biết, có rất nhiều loại rađa khác nhau, được ứng đụng trong rất

nhiều lĩnh VỰC Của Cuộc sống, khoa học kỹ thuật và quân sự. Với mỗi loại, lại có sự cân
nhắc loại mã nào được chọn [2]. Việc chọn mã này rất quan trọng, quyết định rất nhiều
tính năng hoạt động và các khâu xử lý tín hiệu của hệ thống rađa.

Mã được chúng ta chọn dùng ở đây là mã Barker. Có hai lí do dẫn đến quyết định

này. Thứ nhất, đây là một loại mã rađa truyền thống. Thứ hai, chúng ta đã nghiên cứu

đề cập đến khả năng sử đụng kĩ thuật nén xung xử lí tín hiệu để nâng cao tỉ số tín

hiệu/tạp. Mã Barker là loại mã rất thích hợp cho hoạt động nén xung vì khi nén xung,

sẽ thu nhận được kết quả đầu ra của hàm tự tuong quan (auto-correlation) cé mot dinh

chính có độ đài bằng độ dài mã X, cịn các đỉnh phụ có giá trị bằng 1. Khi đó ta rất dễ

nhận biết được thời điểm của xung phản xạ trở về [3, 5, 8]. Bang 1.1

giới thiệu về các chuỗi mã Barker.

Bảng 1.1 Các chuỗi mã Barker

Chiều đài mã N Chuỗi mã Barker

2 10
3 110
4 1110
5 11101
7 1110010
11 11100010010
13 1111100110101

Vi dụ, mã Barker 13 bít được mơ tả như trong Hình 7.7 sau đây.

|1 a a a afo ofa l|o|r|°9|n

Hình 1.1 Ma Barker 13 bit

Đặc biệt, nghiên cứu của đề tài đề xuất một giái pháp để đồng thời tìm kiếm các

đối tượng ở gần và xa, mã M là mã giả ngẫu nhiên được chọn thêm vào đề phát xen kẽ

với mã Barker. Mã Barker độ dài tối đa 13 bít là mã ngăn, sẽ được dùng để quét các

mục tiêu ở gần. Mã Ä⁄ là mã giả ngẫu nhiên (GNM) có chiều đài mã bằng 2” - 1, với rm
là trọng số mũ cao nhất trong đa thức nguyên thủy của mã. Một chú ý là nếu đùng mã
ƠNN đài này để tìm kiếm mục tiêu ở gần thì sẽ xảy ra hiện tượng xung mã chưa phát
hết đi đã bị chong chập bởi sự trở về nhanh chóng của chính xung đó, hoặc sự phản xạ
trở về của hai xung phản xạ từ hai mục tiêu rất gần nhau. Vì thế ta sẽ dùng hai mã phát
xen kẽ, và dùng kỹ thuật nén xung ở phần xử lý tín hiệu phản xa.

1.3. Mô phỏng kĩ thuật phát mã Barker, mã M, điều chế BPSK

Công cụ mô phỏng sử dụng ở đây là Matlab Simulink. Mơ hình khối tạo mã được
thiết kế như trong hình 1.2. Trong mơ hình này có 2 khối tạo mã, tương ứng cho mã
Barker và mã M. Sau đó hai mã được bố trí lệch pha nhau và cộng lại qua bộ cộng.

Ma Baker 13 bi ă=- n.Diao động kí ỉ

Khải phát chuỗi mã ngăn

1111100110101

Khải phát chuỗi ma dal
(mã giả ngẫu nhiên]

Hình1.2. Mơ hình khối tạo mã Barker và mã M phát xen kẽ

Oe 8a ay.a

3 chumẽỗiäNN 83bit

i M —I mM LA TL

3éMUNG MA Méixung gam 1 chud13 ibit m3 Barker #3 1chu6d3ibit m3 GNN-

rr rT rrr BT

00 †5ñ 200 250 300.

Hình 1.3. Tín hiệu mã Barker va ma M phat xen ké

Kết quả được chỉ ra trong hình ảnh chụp của dao động kí trong hình 1.3. Ở kênh I
là hình ảnh của mã Barker 13 bít. Ở đây để mơ phỏng, mã được phát như sau: Trong

một khoảng thời gian lặp lai xung 156 xung nhip thi phat ra một mã Barker l3 bít có
giá trỊ: {lIIII-I-III-11-11).

Ở kênh 2 là mã GNN với đa thức phát sinh: x” + x + 1 và trạng thái ban đầu
{000001} cho 6 thanh ghi dịch. Với bố trí như vậy, mã GNN 2° - 1 = 63 bit duoc phat
Ta CÓ giá trị:

{111001001011011101100110101011111100000100001100010100111101000}.

Cho mã GNN phát ra trễ sau 30 xung nhịp đề tránh chồng chập lên mã Barker.

Ở kênh 3, 2 tín hiệu mã này được cộng lại với nhau. Cuối cùng được địng mã

như sau: trong [5ó xung nhịp, phát ra 13 nhịp cho ma Barker, nghi 17 nhip ri tiép tuc
phat di ma GNN 63 nhip, phan cudi cung lai về trạng thái 0. Trên thực tế, thời gian lặp
lại xung phải đài hơn để các mã trong hai xung mã phải cách xa nhau. Ở đây để dễ
đàng quan sát, chúng tôi chọn là 156 xung nhịp.

Tiếp theo, trong hìnhIl.4 là mơ hình điều chế khóa dịch pha nhị phân BPSK

(Binary Phase Shift Keying). Bang cach tao ra khéi sin trung tần, nhân với tín hiệu mã
được tạo trong hình 1.3, sẽ thu được tín hiệu BPSK trong hình l.5.

Mã Baker+ Mã M —Ï| l— 2

khỏi phát mã xen kế Dao động kí:

Sin ware

Hinh 1.4. Mé hinh diéu ché BPSK

Chuỗi mã Baiker + mãM

—TI—WINIIII

ilWWM fl rr AMT | a lÌ i |- l iii} Ị i Í I re rr

st u II nN i Hl nN ul Ỉ il HE | lÍ II! | en yl II lu l

Tín hiệu BPSK củiSa ã Barker và mãM

i | IHl] Ì ll | a3 , Í m I i) il l lÌÌ Í rv lÌ II i

il Í ——— F—W [ID c7. | WHA ii ie
i ll a |
: Hi Iil | Wl l i Hi) |

200) 250) 350 eat

Hình 1.5. Diéu ché khéa dich pha nhi phân BPSK cho chuỗi mã

Két quả được chỉ ra trong hình ảnh chụp của dao động ki hình 1.5. Ở kênh 1 là .

hình ảnh của chuỗi mã Barker + mã M thu được ở trên.
Ở kênh 2 là sóng sỉn trung tần

Ở kênh 3, 2 tín hiệu chuỗi mã Barker và sóng sin trung tần được nhân với nhau.

Cuối cùng ta thu được tín hiệu điều chế khóa dịch pha nhị phân BPKS cho chuỗi mã.

CHUONG 2. KY THUAT NEN XUNG TIN HIEU DIEU CHE
BPSK MA BARKER XEN KE MAM

[4, 5, 6, 9, 10]

Nén xung có nhiều tên gọi, là lọc thích nghi, hoặc q trình tự tương quan. Nén xung
là phương pháp kết hợp phát đi xung dài năng lượng lớn (ligh energy oƒ a long pulse
wiả£h) với thu về và xử lý nén thành các xung ngắn đảm bảo độ phân giải cao (high
resolution of a short pulse width).

Việc điều chế (mã hóa) có thể là:

Diéu tan FM: tuyén tinh (Jinear) hoic khong tuyén tinh (non-linear)

Diéu pha PM.

Với phương pháp điều pha, cụ thể ở đây với mã Barker sử dụng điều pha theo
phương pháp khóa dịch pha nhị phân (Binary Phase Shift Keying - BPSK), để thực hiện
nén xung ta sử dụng kĩ thuật tương quan.

Sự tương quan là một phép toán được sử dụng trong nhiều ứng dụng của DSP.

Phương pháp này so sánh tín hiệu bố trợ với một hoặc nhiều tín hiệu để xác định tính

chất tương tự giữa các cặp tín hiệu với nhau và để xác định các thông tin bố xung đựa
trên tính chất tương tự đó. Một cách tổng qt, ta coi sự tương quan giữa các tín hiệu là

một số đo sự phù hợp giữa các cặp tín hiệu với nhau

Trong sự tương quan ta sử dụng hai hàm là: Hàm tuong quan chéo (Cross-
correlation) và Hàm fự tương quan (Auto-correlation).

Để đơn giản ta xét hai dãy giá trị thực là x/n/ và y/n7. Hàm tương quan chéo được

định nghĩa bởi:

„1= Y'ximly[s~—H1= (2.1)

Còn hàm tự tương quan được định nghĩa:

10

r= Ÿ ` x[n|s[—n— (2.2)

Gia sir ta c6 chudi x/n/, va y/n] co cing s6 phan ti 1a 9 như sau:

x[n] = {-l 1-1-1 11-11-1}

y[n] = {-L 1-1 -L11-1-1-1}

Thực hiện tương quan chéo ta thu được:

x[n]* -l ot -l -l Lt 1 -l -1 -1
y(n] -] 1 -l 1 1-1 -l L1 L1 1
-]1 -l ot -l -l Lt 1 -l -l -l
-] 1 -l 1 1-1 -l 1 T1
1 L -I L 1 -L -L 1 1 «41
-] 1 -lo ol -l -l 1 1 -l -l -l
-lot -l -l TL 1 -l -1 +l
-lot-l1 -l 1 -l 1 1-1 -l 1 L1 1
1-1 -l 1 1-1 -1 -1
toll] 1 -2 1 £ i1-1 -1 #1 «21~«21
3 -1 -l 2 -1 -2 7 2 3 0 1 0 1 0 1

Còn tự tương quan, ta thu được bảng sau:

x[n]* -l 1 -!l -1 Il II -I -I -Ï
xịn]
-l 1 -l L 1 -1 -l It 1 1
I -l 21 -l -l 21 1 -1 -1 -I
-l 1 -l 1 121-1 -l 1 1
-l 1 -l 1 1 -1 -l 1 1 1
I -l 1 -1 -1 T1 1 -1 -1 -!il
I -l 21 -1 -l 1 21 -1 -1 -l
-l ! -l 1 1 -1 -l It 1 1
-I 1 -l 1 1 -1 -l 1 1 1
-l I -l tt 21 -I -l 1 oi 1
til] I 0 1 -0 -l 0 -3 -2 7

Đồ thị của hai hàm này lần lượt đưa ra trên Hình 0., Hình 0.:

11

Su dung ham Cross-Correlation

Hinh 0.1 Ham tuong quan chéo cua day x(n), y(n)

Su dung har Auto-Correlation

Hinh 0.2 Ham tu tuong quan cua day x(n), y(n)
Q trình ty trong quan cua ma Barker 13 bít được mô tả trong

12

Bang

Bang 1.2 Qua trinh tự tuong quan cua ma Barker

{B13m} 11 1-11 -1 1 1 1-1 1-1 1
I 111 1-1-1 1 1-1 1-1 1
-l Il 11 1-1-1 11-1 1-1 1
l I lit 1-1-1 1 1-1 1-11
Hàm tự [I I 1-1I -1 1 1-1 L-1 1
tương quan 1111 1-1-1 1 1-1 1-11
-l.-1 -l,-1-1 1 1-1-1 L-1 1-1
-1-1-1-1-1, 1 1-1-1 1-1 1-1
1111 L-l-1 1 t-1 1-11
Il 11 1-1-1 11-1 1-1 1
-l-1-1-1-1 1 1-1-1 1-1 1-1

1111 1-1-1 11-1 1-1 1
-l-1-1-1-1 1 1-1-1 1-1 1-l
1111 1-1-1 1 1-1 L-l 1

10101010101013 010101010101

13

Hinh 2.3. ham tu tuong quan cua ma
Barker

Ham ty tuong quan trong

Bảng cho thấy sẽ có một đỉnh (main lobe) có độ cao bằng chiều đài
chuỗi mã Barker 13 bít. Cịn tất cả các cánh sóng phụ (cánh sóng phụ) có độ cao bằng
1. Với nguyên tắc nén xung như vậy , chúng ta sẽ thực hiện việc mô phỏng chứng mỉnh
quá trình nén xung cho mã Barker 13 bít, đồng thời với nén xung mã M đan xen. Mơ
hình được xây dựng và chỉ ra trong hình

14

Kénh trayén dan gia Dao ding ki
lập (Suy han + Tap
ị nihiéu)
Khai phat tin thiệu
BPSE tring tan eta

chudi ma Bake+ rma

Mĩ

Khối nên xung mã ỞNH

Hình 2.4. Mơ phỏng q trình nén xung tín hiệu mã xen kế
Trong hình 2.4 cho thấy, có khối giả lập kênh truyền, trong đó có mơ phỏng sự
suy hao tín hiệu và tạp nhiễu tác động vào tín hiệu.

Việc nén xung được tách thành 2 phần, một phần thiết kế cho mã Barker gồm 12
mắt trễ và bộ cộng 13 đầu vào cho 12 mắt trễ và bản thân tín hiệu phản xạ. Một phần
thiết kế cho mã GNN gom 62 mắt trễ và bộ cộng 63 phần tử (hình 2.5).

15

2n 009+ + 7 11 1

+ + " |

= phân xạ Fa tone quan Nén xung maã Hal:er

ees PUMP
a
it |

cebe]
PC ae “ a“ a? “ “8

TAEPSK “pays

Nên xumn i GgNN _——— ¥

ÉPT bằmm

Hình 2.5. Mạch nén xung cho 2 loại mã

Trong trường hợp mức tạp nhiễu thấp, ta có tín hiệu đầu ra thể hiện trên hình 8.
Trong đó, kênh I là tín hiệu phản xạ thu được qua kênh truyền. Tín hiệu kênh 2 là đầu
ra khối nén mã Barker, có đỉnh chính có độ cao khoảng 13. Tín hiệu kênh 3 là đầu ra
khơi nén mã ŒNN, đỉnh chính có độ cao xâp xi 60.

Trong tín hiệu thứ 3 này có hai đỉnh cao 60 tương ứng với 2 xung mã GNN, con 2
đỉnh thấp hơn có độ cao xấp xỉ 35, báo hiệu cũng một xung mã ŒNN, nhưng có biên
độ thấp hơn. Lí đo ở đây là mã GNN có tính chất vịng, với chuỗi mã 63 bít đưa ra ở
trên được phát ra bắt đầu ở bất cứ bít nào. Vì vậy với xung mã thứ 2, độ tự tương quan

không cao (~35), tuy nhiên cũng đủ để ta nhận biết đó là đấu hiệu của tín hiệu phản xạ.

16

“Tín hiệu phẫwantử VỀ sau khi qua kênh tuygểễ nlp

Hình 2.6. Kết quả của việc nén xung (khi mức nhiễu thấp)
Khi tăng mức nhiễu lên, tín hiệu gần như bị chìm hồn tồn trong nhiễu. Nếu
khơng có kỹ thuật nén xung thì xem như khơng thể nhận biết được là có tín hiệu phản
xạ trở về. Nhưng trên hình 2.7 cho thấy đầu ra của khối nén xung cho hai loại mã báo
hiệu rð ràng sự trở vê của tín hiệu.

17

“Tín hiệu phầsạntrở về sau khi qua kênh truyền giả lập

Tín hiệu sau khí qua khối nén xung mã M

Hình 2.7.. Kết quả của việc nén xung khi mức nhiễu thấp A~ A z7

18

CHUONG 3. CAC YEU TO ANH HUONG TOI QUA
TRINH NEN XUNG

it phát xen kẽ mã M

mm. ——======

7

=

| -mt 5 |1 |

—— =

bài

Hình 3.1 Chuo âu BPSK mã xen kẽ tương ứng.

aye TTA ET ae RE TH TÌ on li di ie THẾ It PIN! Thị TIM

, ,aSe aa i i a a ALL

Hình 3.3 Chuỗi mã Barker 7, nén xung mức nhiễu thấp 0,]

Khi mức nhiễu cỡ 0,I vẫn quan sát được tín hiệu phản xạ trở về nhờ đỉnh chính

Hình 3.4 Chuỗi mã Barker 7, ung mức nhiễu thấp 0,5

20