tìm hiểu và mô phỏng hệ thống DS CDMA

#
GVHD : Nguyễn Văn Phúc
Đỗ Minh Thái
SVTH : Đinh Thị Trang Linh

BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2
TÌM HIỂU VÀ MÔ PHỎNG HỆ
THỐNG DS-CDMA
#
ĐẶT VẤN ĐỀ
Vấn đề mà người thực hiện đề tài nêu ra
Mô phỏng hệ thống trải phổ
DSSS-BPSK
Mô phỏng BER cùa hệ thống
DS-CDMA
Mô phỏng đặc tính chuổi
mã(gold,kasami,Hadarma-Wash)
#
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Tìm hiểu lý thuyết liên quan
Sử dụng matlab mô phỏng hệ
thống
#
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Sơ đồ nguyên lý trải phổ
#
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
• 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
DS-SS
• 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.
FS-SS
• Trong TH/SS dữ liệu được phát đi thành từng
cụm, mỗi cụm gồm k bít dữ liệu và thời điểm
chính xác để phát mỗi cụm được xác định bởi
dãy PN.
TH-SS
Phân
Loại
#
Minh hoạ k thut trải ph DS
Chuỗi trực tiếp (DS)
user data
Tri ph
Tx
Băng tn gc
Mt đ
Ph công st
Tn s vô tuyn
TIME
Tc đ d liu
10110100
Chui tri ph
(m tri ph)

Mt đ
Ph công st
#
Giải trải ph
Nếu ta biết chính xác chuỗi (mã) trải phổ
Tn s vô tuyn
Mt đ ph
Công sut
Tín hiệu thu
Chui tri ph
(m tri ph)
Ta có thể tìm
dạng sóng trải
phổ nào cho
công suất phát
hiện lớn nhất,
và
Data sau giải trải
phổ
Băng tn gc
10110100
10110100
10110100 10110100
TIME
01001011
10110100 10110100
0 0
1
11111111
00000000 00000000

Mt đ ph
Công sut
#
Giải trải ph
Nếu ta không biết chính xác chuỗi (mã) trải phổ
Băng tn gc
Tín hiệu thu
Chui tri ph
(m tri ph)
Ta không thể
tìm dạng
sóng trải phổ
nếu không
biết mã trải
phổ là gì, do
đó
Dữ liệu sau giải
trải phổ
Tn s vô tuyn
Mt đ ph
công sut
01010101 01010101 01010101
10101010 10101010 10101010
TIME
01001011
10110100 10110100
Không phát hiện
được dữ liệu
- -
-

10110100
10110100 10110100
Mt đ ph
công sut
#
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Chuỗi giả ngẫu nhiên PN(Pseudo-Noise)
• Chuổi có tốc độ cao ,cao
hơn tốc độ dữ liệu
•Vd : 1.288 Mbps,
3.84 Mbps.
• Trải phổ tín hiệu
• Mang tính ngẫu nhiên
vì phổ nằm trong vùng
nhiễu tạp âm trắng
• nhưng lại có tính tuần
hoàn và hoàn toàn xác định
đầu phát và đầu thu

• Chuổi m
• Chuổi đa truy nhập
trải phổ
•Chuổi Gold
•Chuổi Kasami
•Chuổi Walsh


#
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Chui m

• Được tạo ra từ dãy ghi dịch cơ số hai có độ dài cực đại
• Các dãy cơ số hai m được tạo ra bằng cách sử dụng
thanh ghi dịch có mạch hồi tiếp và các mạch cổng hoặc
loại trừ (XOR).
• Một dãy thanh ghi dịch tuyến tính được xác định bởi một
đa thức tạo mã tuyến tính g(x) bậc m > 0.



• Chiều dài cực đại chuổi m: L=2
m
-1


#
Bộ tạo dãy thanh ghi dich tuyến tính
NỘI DUNG
#
• g(x) là đa thức nguyên thủy bậc m nếu số nguyên nhỏ
nhất n sao cho g(x) chia hết x
n
+1 chính là n=2
m-1

• là đa thức nguyên thủy có bậc m = 5 vì số nguyên nhỏ
nhất n sao cho g(x) chia hết cho x
n
+1 là n = 25 −1 = 31



• Số lượng các đa thức nguyên thủy bậc m là
• Kí hiệu p | n chỉ "tất cả các ước số nguyên tố khác
nhau của n".
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Chui m
#
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Chui Gold
• Có tính trực giao tốt hơn chuổi m
• Tập chuỗi Gold được rút ra từ một cặp chuỗi m
được ưa chuộng (preferred pair) có độ dài N = 2
m
-1
• bằng cách cộng modulo 2 chuỗi m thứ nhất với các
phiên bản dịch vòng của chuỗi m thứ hai
Ta sẻ có N+2 chuổi Gold
#
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Để tạo được một chuỗi Gold, ta phải biết được cặp
cuỗi m ưa chuộng (preferred pair) b và b’ với các
đặc trưng như sau
Chuổi Gold không tồn tại với m=4,8,12,16
#

Ví dụ : Chuỗi Gold với m = 5
Chiều dài của chuỗi m: N = 2
5
-1 = 31
Bậc của đa thức nguyên thủy là m = 5. ( giả sử giá trị khởi tạo
trong thanh ghi dịch là: 00001 ).
m1=x
3
+x
2
+1: m1=1000010101110110001111100110100.

m2=x
5
+x
4
+x
3
+x+1: m2=1000011010100100010111110110011.

GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
#
Chui kasami
Tập nhỏ các chuỗi Kasami được cho bởi


Ta có chuỗi y = x[s(m)] ( decimating từ x )
trong đó s(m) = 2
m/2
+ 1.

Chuỗi y cũng là chuỗi m tuần hoàn, nhưng với chu kỳ
nhỏ hơn và bằng


GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
#
Ví dụ: Chuỗi Kasami có m = 4
Đa thức sinh x
4
+ x + 1: x = 100010011010111
• s(m) = 2
2
+ 1 = 5
• Decimating x bởi s(m), ta nhận được y = x(5) = 101101101101101
• Chu kỳ của y là y = 2
m/2
– 1 = 3
• Số lượng chuỗi Kasami 2
m/2
= 4
• Chuỗi Kasami có chiều dài 2
m
-1 = 15. Các chuỗi này được tính:
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
#

DSSS-BPSK
Máy phát
Dữ liệu nhị phân
Tín hiệu sau bộ điều

chế BPSK
T = NT
c

T :chu kỳ tín hiệu
T
c
:chu kỳ chíp
p
T
(t) là xung vuông, biên độ bằng 1.
#
Tín hiệu trải phổ và điều chế BPSK
#
Máy thu
Ngỏ ra bộ giải điều chế
Ngỏ ra bộ tích phân

bằng AT/2 hoặc – AT/2
qua bộ so sánh sẽ cho tín hiệu nhị phân 0 và 1.

#
Dạng sóng giải điều chế
#
DSSS-QPSK
Máy thu
Máy phát
#
Mô hình DSSS gồm K người dùng
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

#
Cảm ơn thầy cô và các bạn
đã chú ý theo dõi
THE END