Một số kỹ thuật giảm nhiễu đa đường và hạn chế sai lệch đồng bộ cho tín hiệu định vị điều chế dạng boc

1 MỞĐẦU Hệthốngđịnhvịsửdụngvệtinhvàảnhhƣởngcủanhiễuđađƣờng Trong năm gần đây, ứng dụng liên quan đến hệ thống định vị sử dụng vệ tinh(GNSS) ngày pháttriển rộng rãi.Nhằm đáp ứng nhucầungày cao đó,c c h ệ t h ố n g GNSS đại hóa triển khai với việc bổ sung thêm nhiều tính hiệu định vị mới.Trong tín hiệu định vị hệ thống GPS hệ I sử dụng phương thức điều chế BPSK, tínhiệu định vị sử dụng phương thức điều chế gọi điều chế sóng mang dịch nhị phân(BOC) Trong q trình lan truyền từ vệ tinh tới thu định vị, tín hiệu định vị phải chịu tácđộng nhiều tác nhân gây sai số Trong số đó, nhiễu đa đường có đặc tính riêng biệt, khó khắcphụctriệtđểvàtrởthànhnguồngâysaisốchínhtronghệthốngGNSS.Cácnghiêncứuđểtìmracác giải pháp kỹ thuật xử lý tín hiệu thu sai số truyền dẫn đa đường thực theonhiềuhướngkhácnhau Vềcơbản,cácgiảiphápđó cóthểđượcchia thành3 hướngchủyếu: o Giảipháp thựchiện trướcbộthu ứngvới miền caotần củatín hiệu o Giải pháp thực tạikhối xử lýtínhiệu trongbộthu o Giải pháp sau qtrình xửlýtín hiệu – kỹthuật hậu xửlý Với tín hiệu định vị mới, bên cạnh sử dụng lại giải pháp đề xuất áp dụng cho tínhiệu GPS C/A, giải pháp chống nhiễu đa đường đề xuất dựa đặc tính củaphương thức điều chế BOC Bên cạnh ưu điểm mà tín hiệu định vị có nhờ phươngthức điều chế BOC, nhược điểm tín hiệu định xuất Đó tượngđồng nhầm hàm tương quan tín hiệu định vị có nhiều đỉnh tương quan Vì vậy, cácgiải pháp loại bỏ giảm thiểu nguy đồng nhầm nghiên cứu, triển khai áp dụngchocácbộ thuđịnh vị mới.Cácgiải phápnàyđượcthựchiện theo sốxu hướngchủyếu: o Nghiên cứu thiết kế thay đổi cấu trúc khối đồng thu định vị để nhận đượcmộthàm tươngquan mớithaythếcho hàm tựtươngquancủatín hiệuBOC o Sử dụng lọc để tách tín hiệu BOC thu thành hai tín hiệu BPSK, hàm tựtươngquanchỉ có đỉnh Nhữngvấnđềcịntồntại Do ứng dụng sử dụng dịch vụ cung cấp hệ thống định vị sử dụng vệ tinhngày phát triển đòi hỏi chất lượng dịch vụ ngày cao nên yêu cầu kỹ thuật đặtrachocáchệthốngđịnhvịsửdụngvệtinhcũngkhôngngừngtănglên.Cácgiảiphápgiảmảnhhưởng truyền dẫn đa đường liên tục nghiên cứu, đề xuất triển khai Trong số đó,các giải pháp dựa cấu trúc đa tương quan DDC (5 tương quan) MGD (nhiều babộ tương quan) chứng minh ưu điểm Tuy nhiên, hiệu giải pháp DDC đối vớicáctínhiệuđađườngcótrễngắn(trễcủatínhiệuđađườngsovớitínhiệutruyềnthẳngnhỏhơn )vẫncịnrấthạnchế.Dođó,việctriểnkhaithựchiệngiảiphápđabộtươngquanđểtănghiệuquảgiảm đađườngvàtăngcườnghiệuquảgiảmnhiễuđađườngcótrễngắnvẫnlnlàmộtđềtài đượcnhiều nhóm nghiêncứu quan tâm TrongcácgiảiphápvềtránhđồngbộnhầmchotínhiệuBOCcũngtồntạimộtsốvấnđề.Mộtlà, đạt việc tránh đồng nhầm vào đỉnh phụ làm đặc tính nhờ bềrộng đỉnh hẹp tín hiệu BOC.Hai là, giải pháp đề xuất áp dụng tốt với mộtdạngt í n h i ệ u B O C n h B a l ,g i ả i p h p t r n h đ n g b ộ n h ầ m c h o c c d n g đ i ề u c h ế BOC khácvẫn chưađượcđềxuất Mụctiêu,đốitƣợng,phƣơngphápvàphạmvinghiêncứu Mụctiêunghiêncứu:  Nghiên cứu nâng cao hiệu bám mã cho DLL sử dụng cấu trúc đa tương quan cảitiếncấu trúcDDC vàtối ưu cấu trúcMGD  Nghiên cứu đề xuất số giải pháp tránh đồng nhầm thực thu tín hiệu định vịdạng điều chế BOCn h t í n h i ệ u 𝐵𝑂𝐶 (𝑛, 𝑛), 𝐵𝑂𝐶 (𝑛, 𝑛)v 𝐵𝑂𝐶 ( 𝑛, 𝑛).Đ â y đ ề u l nhữngdạngđiều chếđượchệ thốngGPSvàGalileo sửdụng cho cáctín hiệu định vịmới Đốitượngnghiêncứu:  Cấu trúc đặc điểm mạch vịng bám mã (vịng khóa trễ - DLL) thuGNSS  Tậptrungv o c c t í n h i ệ u đ ị n h v ị m i s d ụ n g p h n g p h p đ i ề u c h ế BOCnhư 𝐵𝑂𝐶(𝑝𝑛,𝑛)pha sinhoặcphacosin Phạmvinghiên cứu:  Nghiên cứu cácđặctínhcủacáctínhiệu định vị mớisửdụngphươngphápđiều chếBOC  Nghiên cứu đặc điểm DLL hoạt động với tín hiệu điều chế BOC sóng mang đãđượctách thànhcơng Phươngphápnghiêncứu  Sử dụng phương pháp mô để xem xét ảnh hưởng nhiễu đa đường đến hiệu nănghoạt động DLL thu GNSS Việc đánh giá sai số tín hiệu đa đường gây rađược thực thơng qua tiêu chí đường bao lỗi đa đường sai số (gọi sai số khoảngcách) xem xét khối bám đồng tín hiệu áp dụng cho tín hiệu định vị xuất pháttừmỗi vệtinh riêngrẽ(linklevel) Cấutrúcnộidung củaluận án Cấu trúc luận án gồm có 04 chương Phần giới thiệu thu hệ thống định vị sử dụngvệtinhGNSStrìnhbàyởChương1.Chương2điphântíchchitiếtvềmạchvịngDLLtrongbộthuGNSS.Tồnbộđónggópkhoahọccủaluậnánđược trìnhbàyởcácChương3vàChương4.Trongđó,haigiảiphápgiảmnhiễuđađườngdựatrêncấutrúcbộđatươngquanápdụngchotínhiệuđịnhvịsửdụngđiều chế𝐵𝑂𝐶(𝑛, 𝑛)được đề xuất, phân tích đánh giá Chương Chương đề cậpđến việc đề xuất số giải pháp nhằm hạn chế sai lệch đồng tránh nguy bám nhầm đỉnhtươngquan thựchiệnbám mãtín hiệu định vịdạngđiều chếBOC CHƢƠNG TỔNGQUANVỀHỆ THỐNGĐỊNH VỊSỬ DỤNGVỆ TINH 1.1 HệthốngGNSS Nguyên tắc hoạt động GNSS dựa việc đo khoảng cách người sử dụng vệtinh quỹ đạo tầm trung (MEO) có vị trí biết Trên sở khoảng cách từ thu GNSS đến ítnhất ba vệ tinh, thu xác định vị trí dựa ngun lý tam giác Hệ thống GNSS phổbiếnnhấthiệnnaylàhệthốngđịnhvịtồncầu(GPS)củaMỹ.Bêncạnhđó,cịncócáchệthốngkhác triển khai tái khởi động lại GLONASS Liên bang Nga, hệthốngBắcđẩu (Beidou)củaTrungQuốcvàhệhệthốngGalileocủaLiên minh châu Âu 1.2 BộthutronghệthốngGNSS CácchứcnăngcủamộtbộthuGNSSvàcấutrúcbộthu mềmGNSSđượcminhhọaở Hình 1.3 Qtrìnhxửlý tínhiệutrongbộthuGNSSbắtđầutừqtrìnhthunhậntínhiệuđịnhvịtừvệtinhcủakhốiđầucuốicaotầnR Fđếnqtrìnhtínhtốncủakhốixửlýbảntindẫnđường.Trong hìnhvẽ,khốiđồngbộtínhiệubao gồm: khốibắtđồngbộtínhiệuvà khốibámđồngbộtínhiệu (sau đâygọitắtlàkhốibắttínhiệuvàkhốibámtínhiệu)đóngvaitrịrấtquantrọngvàlàmụctiêunghiên cứu trongluận án Bộ thu cứng Anten Đầu cuối RF Tính tốn PVT Sốli ệuđ ịnhv ị Tính Đồng bộGiải điềutốn tín hiệuchế liệuPVT Sốli ệuđ ịnhv ị ADCĐồng bộGiải điều tín hiệuchế liệu Phần cứng Bộ thu Anten mềm SDR Đầu cuối RF ADC Phần mềm Anten Bộ thu mềm lý tưởng ADC Đồng tín hiệu Giải điều chế liệu Tính tốn PVT Sốli ệuđ ịnhv ị Hình1.3.K i ế n t r ú c tổngquátcủa bộthu cứng, bộthu mềm SDRvà thu mềmlý tưởng 1.3 Tín hiệuđịnh vị vệtinh 1.2.1 Điềuchếsóngmangdịch nhịphân(BOC) 1.2.1.1.KháiniệmđiềuchếBOC Tín hiệu BOC dạng băng gốc tạo cách nhân mã giả ngẫu nhiên dạng NRZvới sóng mang có dạng sóng vng đồng với mã giả ngẫu nhiên Tùy thuộc vào phabanđầucủasóngmangconmàtínhiệuBOCnhậnđượclàBOCphasin(nếuphabanđầucủasóngmang 0) BOC pha cosin (nếu pha ban đầu sóng mang là2) Một tín hiệu dạngBOC kýhiệu là𝐵𝑂𝐶( , 𝑛)trong tỉ số tần số sóng mang conƒ𝑐v t ầ n s ố t h a m chiếuƒ𝑟𝑒f= 1,023𝑀𝐻𝑧;𝑛là tỉ số tốc độ chip mã giả ngẫu nhiênƒ𝑐và tần số tham chiếu Mộtthamsố quan trọngđượcđịnh nghĩa chocáctín hiệu BOCđó làbậcđiềuchếv i = 2𝑛 1.2.1.2.Cácđặcđiểm phươngthứcđiều chếBOC a Hàmmật độ phổcơng suất (PSD) Hình 1.6minh họa hàm PSD chuẩn hóa tín hiệu𝐵𝑂𝐶𝑠(1,1), 𝐵𝑂𝐶𝑐(1,1)và tín hiệuBPSK Có thể nhận thấy, tác động sóng mang con, thành phần lượng tínhiệu điều chế BOC bị chia thành hai phần đối xứng qua tần số trung tâm dịch chuyển khỏitần số trung tâm Điều giúp cho tín hiệu điều chế BOC tín hiệu BPSK đồngthờitồn tần số sóngmang Hình1.6.P S D tín hiệuBPSK,𝐵𝑂𝐶𝑠(1,1) và𝐵𝑂𝐶𝑐(1,1) Hình1.7.H m ACFcủa sốtín hiệuđịnh vị khibộlọcRFcóbăng thơng vơhạn b Hàmtựtươngquan(ACF) củatínhiệuBOC Hàm ACF tín hiệu BOC, minh họa ởHình 1.7,có dạng tuyến tính đoạn, xungrăngcưavàcónhiềuđỉnhtươngquanphụbêncạnhđỉnhtươngquanchính.HàmACFnàybịthay đổi băng thông lọc RF thay đổi Do ảnh hưởng băng thơng lọc này, đỉnh củahàm ACF bị uốn bị suy hao Băng thông lọc nhỏ đỉnh hàm ACF bị suyhao nhiều bị uốn nhiều Ảnh hưởng băng thông lọc đến đỉnh hàm ACF tácđộngrất nhiều đến hiệu nănghoạt độngcủacáccấu trúcở bên trongbộ thuGNSS 1.4 Cácnguồn gâylỗi tronghệthống GNSS 1.3.1 Saisố dovệtinh GNSS 1.3.2 Saisốtrongqtrìnhtruyền sóngtínhiệu 1.3.2.1.Saisố tầng điện ly Để khắc phục sai số tầng điện ly, thu GNSS thường kết hợp hai tín hiệu định vịtạihaitầnsốsóngmanglàL1vàL2đểkhửsaisốnày.CácbộthuGNSSđơntầnphổbiếncóthểsửdụngc ácmơ hình sửalỗi tầngđiện lyđểloại bỏsai số tầngđiện lynhưmơ hình Klobuchar 1.3.2.2.Sai sốdo tầng đối lưu Mơ hình hóa thành phần khơ ẩm tầng đối lưu để tính tốn sai số qtrìnhtruyền tín hiệuđịnhvị quatầngđối lưuđãđượcpháttriển vàgọilàmơ hìnhUNB3 1.3.3 Saisố dobộ thu GNSS 1.3.4 Saisố đa đường Ngoài nguồn gây sai số trên, đa đường sai số chủ yếu hệ thốngGNSS Hiện tượng đa đường hồn tồn mang tính cá thể, với thu GNSS khác nhau, vịtrí khác không xa, tác động tượng đa đường khác Giải pháp thông dụngnhất tìm kiếm kỹ thuật nhằm giảm thiểu tác động tượng đa đường đến bộthu GNSS CHƢƠNG ĐỒNGBỘ Mà TRONGBỘ THU GNSS 2.1 CấutrúccủaDLL 2.1.1 Cấutrúctổng qt củaDLL CấutrúctổngqtcủakhốibámtínhiệuđượcminhhọaởHình2.1.Nhiệmvụcủakhốibámtín hiệu baogồm:bámsóngmangvàbámmãPRN.TrongcácbộthuGNSS,mạchvịngbámsóngmang mạch vịng khóa pha (PLL) mạch vòng bám mã PRN mạch vịng khóa trễ (DLL) Donhiều lý khác nhaun ê n h i ệ u n ă n g h o t đ ộ n g c ủ a D L L ả n h h n g n g h i ê m t r ọ n g đ ế n b ộ t h u GNSS Hình2.1.Sơđồcủakhốibám tín hiệu bộthuGNSS 2.1.2 Bộso phamã DLL Trong cấu trúc DLL, so pha mã định đến chất lượng DLL Do đó, việc lựa chọncấutrúccủabộsophamãlàrấtquantrọngvìviệcnàyảnhhưởngđếnviệcướclượngbanđầuvềsai sốcủaqtrìnhbámmã.KhitriểnkhaitrongcácbộthuGNSSthươngmại,đểtránhsựphụthuộc vào việc tách sóng mang, hai dạng thức không kết hợp thông dụng bộPso phamã được sửdụng: R2   R2   D () (2.3)     EMLP 2  2   P      D( ) R  R  R (2.4)     DP 2  2   2.1.2.1 Đặcđiểmcủabộ sopha Haitham số quan trọngđểđánhgiá đặctính hoạtđộngcủabộ so phabaogồm:  Miền ổn định: miền ổn định miền xung quanh điểm lệch so pha cho trongmiền sai số đầu vào so phakhơngđổi dấu đáp ứngcủabộsophacũngkhơngđổi dấu  Miềntuyếntính:miềntuyếntínhlàmiềnxungquanhđiểmlệch0saochođápứngcủabộsopha tỉ lệthuận với sai số vềphaở đầu vào Các miền ổn định miền tuyến tính so pha phụ thuộc không vào khoảng lệchsớm – muộn mà phụ thuộc vào dạng thức so pha sử dụng dạng tín hiệuđịnh vị xử lý.N h ằ m l o i b ỏ n h ữ n g ả n h h n g k h ô n g m o n g m u ố n đ ế n h i ệ u n ă n g h o t đ ộ n g so pha để thực đề xuất luận án, khoảng lệch sớm – muộn băng thơng lọcRFcầnphảiđượclựachọnhợplýđểđảmbảocácđầuracủabộtươngquan sớm,muộnnằmtrêncácđoạn tuyến tính củahaibên sườn búp chínhhàm ACF 2.2 Nhữngtácđộng gâysaisố DLL Trong trình bám đồng tín hiệu định vị, mạch vịng bám mã DLL chịu tác động củamộtsố nguồngâysai sốchủyếunhư: tạp âmnhiệt, tín hiệuđađườngvàđộ saiđộngcủatínhiệu 2.2.1 Điềukiện biêndưới Cramer– Raocủa độchínhxácbám mã Điều kiện biên Cramer – Rao (CRLB) xác định sai lệch nhỏ nhất, điều kiện chịu ảnhhưởngcủatạpâmnhiệt,củamộtbộướclượngtheohợplýcựcđại(ML)đểướclượngthờigianđếncủamột tín hiệu: BL  2L  (2.16) C  22  RM N0 S Điềukiện biênCramer –Raophụ thuộcvàodạngđiều chếcủatín hiệuđịnh vị 2.2.2 SaisốTạpâmnhiệt ĐâylàmộttrongnhữngnguồngâysaisốchủyếutrongcácmạchvòngDLL,phươngsaicủalỗibám mãgâyrabởi tạp âmAWGNđượcxácđịnh bởi: 2BL 0.5BLTI G(0)N (1 )   (2.19) X KX X 2.2.3 Saisố tínhiệu đa đường  Kháiniệmvềtruyềndẫnđa đường Đa đường tượng truyền sóng mà tín hiệu tới thu bao gồm nhiều tia sóng thành phầnkhác Bên cạnh thành phần tia truyền thẳng (LOS), tia sóng khác tới đượcanten củabộ thu tiakhúcxạ, tiaphản xạ, tianhiễu xạ,…  Mơhìnhkênh đađường Tín hiệu định vị trước đến thu GNSS bị phản xạ, khúc xạ, tán xạ Điều dẫn đến bêncạnh thành phần LOS, thành phần đa đường khác tín hiệu định vị với độ trễ, pha sóng mangvàtần sốsóngmangkhácnhau cùngtới antencủabộ thu GNSS Sự tham gia thành phần đa đường hàm tương quan tổng hợp làm cho hình dạng củahàmtươngquantổnghợpnàykhácvớihàmtươngquancủariêngthànhphầnLOSvàtínhiệutáit ạoởbộthu.Điềuđóđồngnghĩavớiviệctínhiệuđađườngđãlàmbiếndạnghàmtươngquanmàbộ thuGNSSquan tâm Hình 2.10.Hàm ACF tín hiệu𝐵𝑂𝐶𝑠(𝑛, 𝑛)khi có tham gia tia đa đường đồng pha (Trái) vàngượcpha (Phải) Hình dạng hàm tương quan tổng hợp minh họa ởHình 2.10 Qua hình vẽ có thểnhận thấy, hàm tương quan tín hiệu thu tín hiệu tái tạo thu GNSS bị biến dạngkhi so sánh với hàm tương quan thành phần tín hiệu LOS tín hiệu tái tạo thu GNSS Sựbiếndạng hàmt ươ ng quantổng hợpnày gâyranhững sailệ ch có thểxảy ratrong qtrìn hđồngbộ thu cốgắngkhóavào đỉnh củahàm tươngquan 2.2.4 Hiệntượngnhầmlẫntrongbámmã tínhiệuđiềuchếBOC Đối với tín hiệu điều chế BOC, ảnh hưởng cácsymbolđiều chế sóng vng, bêncạnh đỉnh chính, hàm tự tương quan tín hiệu điều chế BOC có thêm nhiều đỉnh phụ Sốlượng đỉnh phụ phụ thuộc vào bậc điều chế Do đó, q trình bắt đồng tín hiệu,hiện tượngđồngbộnhầmxảyra.Khixảyrađồngbộnhầm,giữamãPRNtrongtínhiệuthuvàmãPRNtáitạoởbộ thu tồn sai lệch dẫn đến sai số trongquátrình bám mã CHƢƠNG3 CẤUTRÚCĐATƢƠNGQUANVÀGIẢIPHÁPNÂNGCAOHIỆUNĂNGBÁMMà 3.1 Cácgiảiphápgiảmnhiễuđađƣờngvàtiêuchíđánhgiá 3.1.1 Cácgiảiphápgiảmnhiễuđađường Hiệnnay, cá c g i ả i p há pv ề giảm ản hh ưở ng đađường choc ác th uG N S S đ ợ c thựchiện theobaxuhư ớng khácn u Cá cg iả i phápđược thựchiện khốiđồngbộtín hiệu có nh iề u ưu ểmhơnsovớihaixuhướngcịnlạinhư:tínhlinhđộngcao,hiệuquảcao.Đặcbiệt,cácgiảiphápnày dễ dàng áp dụng thu mềm SDR, xu hướng thiết kế thu GNSSp h ổ biếnhiện naytrên thếgiới có chi phí rẻhơn sovớixu hướngthiết kếbộ thu cứngtruyền thống 3.1.2 Cáctiêu chíđánh giátácđộngcủa nhiễuđa đường  Phươngpháp đường bao lỗiđa đường MEE Phương pháp MEE xem xét trường hợp thu GNSS đặt mơi trường có thànhphầntínhiệuđađườngbêncạnhthànhphầntínhiệuLOS.Trongđó,biênđộtươngđốicủathàn h phần đa đường so với thành phần LOS trì khơng đổi suốt trình đánh giá tác động củahiện tượng đa đường Việc tính tốn đường bao lỗi trung bình tương đương với việc tìm điểm cắt0 củađápứngbộ sophavì đâylà điểm khóaổn định củamạch vịngDLL  Phươngpháp đường bao lỗi trung bình RAE Để đánh giá thực tế hơn, phương pháp giá trị trung bình MEE (RAE) sử dụng để thaythế cho MEE Trong phương pháp RAE, giá trị tuyệt đối đường bao xemxét tổngtích lũycủachúngđượcsửdụngđểtính lỗi trungbình 3.2 Cấutrúcbộtƣơngquankép(DDC) TronggiảiphápDDC,thayvìchỉsửdụng03bộtươngquannhưtrongNC,DLLsửdụng05bộtươn gquan(haibộtương quanSớm(, ) ;haibộtươngquanMuộn(,)vàmộtbộtươngquanĐúng().Cácbộtươngquannàycáchđề unhauvềmặtđộtrễ.Trongtrườnghợptáchsóngkết hợp (coherent), đápứ n g b ộ s o p h a t r o n g D L L c ủ a k h ố i b m t í n h i ệ u l s ự k ế t h ợ p t u y ế n t í n h cácđầu ratươngquan theo côngthức: 1 D () E( )L() E( )L( ) (3.5) DDC 1 2 Hình3.5.Cấu trúc DLLdạng DDChoạtđộngvớitín hiệu𝐵𝑂𝐶𝑠(𝑛,𝑛) Với cách điều chỉnh cấu trúc khối bám mã vậy, giải pháp DDC có hiệu giảmnhiễu đa đường tốt nhiều so với giải pháp NC, đặc biệt với trễ đa đường trongkhoảng từ trung bình đến dài (tín hiệu đa đường có trễ tương đối so với tín hiệu LOS từ 𝑐ℎi𝑝đến1𝑐ℎi𝑝) Tuy nhiên, với trễ đa đường gần (độ lệch thành phần đa đường thành phầnLOS nhỏhơn0.2𝑐ℎi𝑝, giải phápDDC khơngcó sựvượt trội so với giải pháp NC Vì vậy, để cải thiện hiệu giảm ảnh hưởng đa đường giải pháp DDC, sai sốcủa giải pháp DDC ảnh hưởng đa đường đánh giá Trên sở xác định sai số đó,tatiếnhànhbùlạiphầnsailệchđóđểkhắcphụcsailệchdođađườnggâyra.Khicósựthamgiacủa thành phần đa đường, đỉnh tương quannày bịl ệ c h r a k h ỏ i đ i ể m l ệ c h T ù y t h u ộ c v o p h a củathànhphầnđađường,đỉnhtươngquannàycóthểbịlệchsangphảihoặcsangtráiđiểmlệch Điều tương đương vớiđiểmkhóa bộsopha DLL bịdịch sang bên phảih o ặ c s a n g b ê n tráicủađiểm lệch 3.3 Điềuchỉnhđáp ứngbộsopha củacấutrúcDDC 3.2.1 Tínhiệu đađường đồngpha Trường hợp tín hiệu đa đường đồng pha với tín hiệu, hàm tương quan tín hiệu tạo ởbộ thu với tín hiệu LOS (LOS ACF), tín hiệu đa đường (MP) (MP ACF) tín hiệu tổng đượcminh họaởHình 3.10 Gọilà lỗi đầu so pha doả n h h n g c ủ a đ a đ n g ( l ỗ i n y t n g ứng với độ l ệ c h củađầurabộtươngquanđúngkhỏiđiểmlệch0(điểmtươngquanđúng);làgiátrịbiênđộcực đại hàm tương quan tín hiệu LOS;là giá trị biên độ cực đại hàm tương quan tín hiệu đađường MP;𝜏1là trễ thành phần đa đường so với thành phần tín hiệu LOS và𝛿a đa đường so với thành phần tín hiệu LOS và𝛿ường so với thành phần tín hiệu LOS và𝛿 khoảng lệchsớm –muộn Thực mơ hình hóa đoạn hàm tương quan Từ thực tính tốn,biến đổi toán họcđểcuốicùngxácđịnh đượclỗi đầu rabộ sophado tácđộngcủanhiễu đađường: E E (PE )  ( 1 2)2(L L1 (3.15) 1 2) Hình3.10.D n g h ì n h học hàmtương quankhithành phầnđa đường đồng pha Hình3.11.D n g h ì n h học hàmtương quankhithành phần đa đường đồngpha Như vậy, sai lệch đầu so pha tác động thành phần đa đường xác định thơngqua(3.15).Giátrịcựcđạicủasailệchnàyđượcsửdụngđểthayđổiđápứngđầuracủabộsopha.Khiđó, đáp ứngđầu racủabộ so phatronggiải pháp DDC đượcthayđổivàcó dạngmới: D ()D L E E (PE1) () (3.16)    2 2 ( 1 2) DD max1 ( ) (E L)E mod1 2(L1L2) C 3.2.2 Tínhiệuđađườngngượcpha Đối với trường hợp tín hiệu đa đường ngược pha với tín hiệu LOS, hàm tương quan lúc nàyđược minh họa ởHình 3.11 Cũng thực giai đoạn mơ hình hóa đoạn hàm tươngquanđểxâydựngcơngthứcxácđịnhgiátrịcácđầuratươngquan.Tuynhiên,khácvớitrườnghợptín hiệu MP đồng pha, tương quan muộn bổ sung vào cấu trúc DLL Bộ tươngquan muộn là12, có khoảnglệch so vớibộ tươngquan𝑃là Cuốicùngsai lệch ởđầurabộ sophađượcbiểu diễn bởi: L L )(PL ( 12 14(L L12)) (3.23) 12 Vìvậy,vớitrườnghợptínhiệuMPngượcphasovớitínhiệuLOS,hàmđầuracủabộsophađượcthayđổi thành: D ()D L L )(PL12) () (3.24) 2L2 ( 12 DDC max2 ()(E1L)E mod2 4(L12L1) 3.2.3 Cơchếxácđịnhpha tínhiệu đa đường Xem xét lại cơng thức, tín hiệu đa đường có trễ nhỏ hơn0.2𝑐ℎi𝑝, vế trái cơng thức nàyln có giá trị dương tín hiệu đa đường đồng pha Cũng từ nhận xét tín hiệu đa đườngngược pha, vế trái củaln có giá trị tín hiệu đa đường ngược pha không làm sai khácgiữahai hiệu(𝐸1− 𝐸 2)và(𝑃− 𝐸 1)nên đa đường so với thành phần tín hiệu LOS và𝛿âylà tham số định phacủatín hiệu đađường: D1 E1E2  P E1 (3.25) Bên cạnh đó, xét biên độ tương quan sớm𝐸2và tương quan muộn2ta cóđược nhận xét: tín hiệu đa đường đồng pha, biên độ của𝐸2nhỏ hơn2và ngược lại, tín hiệuđa đường ngược pha, biên độ của𝐸2lớn hơn2 Đây sở để xác định tham số địnhphacủatín hiệu đađườngtheocơngthức: (3.26) D2 E2 L2   3.2.4 Kếtquảmôphỏngvàđánhgiá hiệunănggiảmđađường Các mơ tiến hành nhằm tìm đường bao lỗi đa đường MEE Khi sử dụng tiêu chíđánh giá MEE, mơ hình kênh truyền tĩnh bao gồm hai tín hiệu: tín hiệu LOS tín hiệuMP Tín hiệu MP có biên độ ½ tín hiệu MP, có pha đồng pha ngược pha so với tín hiệuLOS Cuối cùng, độ trễ tín hiệu MP thay đổi từ0đa đường so với thành phần tín hiệu LOS và𝛿 ế n 1.2𝑐ℎi𝑝 Các kết MEE cấutrúccải tiến nàyvàcấu trúcDDC đượcminh họaởHình 3.12với cácgiá trịkhácnhaucủa Hình3.12.Đ t h ị MEEchotín hiệu𝐵𝑂𝐶𝑠(𝑛,𝑛)với cấutrúc EMLDDCvà EML DDC điềuchỉnh với 1=0.2chip(trái)và1=0.3chip(phải) So với cấu trúc DDC, giải pháp cải tiến cải thiện hiệu giảm đa đường gặp tínhiệu đa đường có trễ ngắn Trong đó, với đa đường có trễ trung bình dài, hiệu giảmđa đường không cải thiện Như nêu ban đầu, mục đích cấu trúc điều chỉnh đólàtănghiệunănggiảmđađườngchocấutrúcDDCkhigặptínhiệuđađườngcótrễngắn.Dođó,ucầu đặt raban đầu đãđạt 3.4 Cấutrúccónhiềubộtƣơngquan(MGD) 3.3.1 CấutrúcMGDvà vấn đềtồn Giải pháp MGD sử dụng số lượng cặp tương quan (2) để tạo đáp ứng so phatrong DLL Khi đóđược gọi bậc cấu trúc MGD Đáp ứng so pha cấu trúc MGD códạng(bộlọcRFcó băngthơngvơ cùnglớn): N   DMGD ) aiR  i ( i1     1  m    1     R i    2   m   1  2   1 (3.27) Vớilà trọng số ứng với cặp tương quan sớm – muộn;1là khoảng lệch sớm – muộn củacặp tương quan sớm – muộn gần sát với tương quan Còn tham số𝑚 = ứ n g v i táchsóng kết hợp (coherent);𝑚=2ứngvớit c h s ó n g khơngkết hợp (noncoherent) Việc lựa chọn trọng số khoảng lệch sớm – muộn ảnh hưởng nhiều đến hiệu hoạtđộng giải pháp MGD Ngoài số lượng cặp tương quanc n g n h i ề u t h ì đ ộ p h ứ c t p c ủ a c ấ u trúcMGDcàngtănglêngâyranhữngkhó khăn trongviệcthiết kế, chếtạoDLL 3.3.2 CấutrúcMGDvới7 bộtương quan 3.3.2.1 Đềxuấtcấutrúc Trên sở phân tích trên, cấu trúc MGD đề xuất gồm tầng ứng với cặp tươngquan sớm muộn nhưHình 3.13 Đồng thời, cấu trúc DLL dựa cấu trúc đề xuất ápdụng Trong cấutrúc này,khoảng lệchcủac c c ặ p t n g q u a n s m – m u ộ n 𝛿= i 𝛿 1, tương ứngcácbộtươngquanSớm,Muộncáchđềunhau.Hàmđầuracủabộsophaởdạng“noncoherent”đượcbiểu diễn: DpMGD R  () a  i  /2 2 R  /2     i1  i Lọc vòng NCO () () ()  2 2 + a1 Tạo sóng mang NCO 2 L1 E3 E2 Bộ tạo sóng mang pMGD L2 Bộ tạo mã - D L3 + E1 Bộ so ph a ( ) Các Muộn s(t) (3.31)   a2 Các Sớm () () Hình3.13.Sơđồ () 2 + - khối cấu trúcMGDđềxuất 2 a3 NCO: Bộ tạo dao động điều khiển số Việc lựa chọn hệ số( 𝑎 2, 𝑎3)ả n h h n g r ấ t n h i ề u đa đường so với thành phần tín hiệu LOS và𝛿 ế n h i ệ u n ă n g h o t đa đường so với thành phần tín hiệu LOS và𝛿 ộ n g c ủ a k h ố i b m mã xét đến nhiễu đa đường Bên cạnh đó, việc lựa chọn hệ số ảnh hưởng đến đặc tínhđầu so pha Tiêu chí để đánh giá đặc tính đầu so pha hàm đầu sopha có điểm cắt điểm cắt ứng với độ lệch mã PRN tín hiệuđịnhvị thu đượcvàmã PRN tạo raở thu 3.3.2.2 Tốiưu cáchệsốtrong cấu trúc MGD  Nâng cao độchính xác–tránh bám nhầmvới tín hiệu𝐵𝑂𝐶𝑠(𝑛, 𝑛) Giaiđoạnthứnhấtcủaqtrìnhtốiưunhằmtìmracáccặphệsố(𝑎 2,𝑎3)đa đường so với thành phần tín hiệu LOS và𝛿 ể hàmđầuracủabộ so pha khơngcịncácđiểmkhóanhầm.Dovậy, đáp ứng đầur a c ủ a b ộ s o p h a p h ả i t h ỏ a m ã n điềukiện sau: DpMGD )0,0 1(chip) ( (3.33) DpMGD )0,-  0(chip) ( 2 Biểu thức(3.33)đồngnghĩa với vùnglàmviệcổnđịnh so phatrảirộngthành1 𝑐 ℎ i 𝑝 Các hàm đầu so pha dạng NC – EMLP hầu hết tồn hai điểm khóa phụ bên cạnhmộtđiểmkhóa khithực hiệnvới tínhiệu địnhvị𝐵𝑂𝐶𝑠(𝑛, 𝑛).V ới cấu trúc MGDđư ợcđềxuấtởđây cósốcặptươngquansớm–muộn= 3v k h o ả n g l ệ c h s m – m u ộ n t u â n t h e o q u y luật𝛿= i𝛿 1;i=1,2,3thìđiềukiện để tốiưu hệsốlà𝛿10.2𝑐ℎi𝑝 Thực hiệnđiều chỉnh hệ số cấu trúc MGD với khoảng giá trị[−1; 1](việc lựa chọnkhoảng giá trị tương ứng với việc chuẩn hóa(𝑎2, 𝑎3)theo giá trị hệ số𝑎1v i 𝑎1= 1vàcũngk hơ ng m ấ t đ i t í n h t ổ n g q u t c ủ a b i t o n ) v b c d ị c h c ủ a c c h ệ s ố l ,c c b ộ h ệ s ố (𝑎2,𝑎3)nhậnđược nhiềuứngvới mỗigiátrịcủa khoảnglệchsớm–muộn𝛿1 trì ưu điểm búp hẹp phương thức điều chế BOC; có hiệu giảm đađường không tốt áp dụng với dạng điều chế BOC; đỉnh phụ tồn tạivới biênđộ khálớn Vì vậy, việc nghiên cứu đề xuất giải pháp loại bỏ đỉnh phụ hàm ACF để tránh xảy rahiện tượng bám nhầm, đồng thời trì ưu điểm dạng điều chế BOC mộthướngnghiêncứu đượcquan tâm rộngrãi 4.2 Giảipháp cho tín hiệuởdạng điều chế(, ) 4.2.1 Đềxuất giải pháp Hàm ACFcủatínhiệu𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛,𝑛)có thể đa đường so với thành phần tín hiệu LOS và𝛿ược minhhọa bởi:  1/4  3/4 /   3/4 B 1/     11/  1/4   1/ R(4 ) tri4    tri     tri  tri  4tri    1/2  1/2 1 tri tri      1/4  / 4   1 / 4       (4.2)  Vớii ( )làmột hàm tam giác cóđộ rộng2, đa đường so với thành phần tín hiệu LOS và𝛿 ỉ n h t i vị trí=0vàcó biên độ bằng1 Cũngvớicáchthức mơhìnhhóa tương tự,hàmtươngquanBOC–PRN(tươngquanchéogiữatínhiệu BOC vàmã PRNtạo raở bộ1thu) có thểđượcminhhọa:  R ()  1/4  1/4  3/4  3/4 (4.5) tri tri tri BOC/PRN tri  1/4   1/  1 /       / 4     Thựchiệnkếthợphaihàmtươngquannàyquahaigiaiđoạn.Giaiđoạnthứnhất,thựchiệnkếthợp: R()R  ()tri 1     1/2 ()R (4.6) 1/4tri1/2 int B BOC/PRN /4 1 2tri  1/4          Hình4.3 Hàm tương quan BOC – PRN hàmACFcủatínhiệu𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛,𝑛)và hiệucủahai hàmtươngquannày  Hình4.5 Hàm đề xuất hàm ACF,AsPECTvà SCPCvớitín hiệu 𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛,𝑛) Hàm tương quan() (4.6), so với hàm ACF() tín hiệu𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛, 𝑛)đãkhơng cịn hai đỉnh phụ ngồi minh họa ởHình 4.3 Do đó, bên cạnh đỉnh chỉnh, hàmtươngquan() tồn hai đỉnh phụ Thực tiếp kết hợp sau để loại bỏ hoàn toàn cácđỉnhphụnày:  R ()R ()R ()R ()2tri ()R () R ()R (4.7) pro 1/4 int int B BOC/PRN B BOC/PRN   Như vậy, thông qua phép kết hợp hàm𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛, 𝑛)ACF với hàm tương quan BOC – PRN, ta nhận hàm tương quan tổng hợp khơng cịn tồn đỉnh phụ Hàmtươngquantổnghợp 𝑟 ()đa đường so với thành phần tín hiệu LOS và𝛿 ược sửdụngtrongmạchvịngDLL,vớicácbảnsaocóđộtrễkhác làm đầu vào so pha Bên cạnh đó, dạng hàm tương quan đề xuất so sánhvới cáchàmtươngquankhácnhưminh họaởHình 4.5.Với giải pháp đề xuất, hàm tương quan vẫnduytrìđỉnh hẹp, đồngthời loại bỏ đượccácđỉnh phụ 4.2.2 ẢnhhưởngcủabăngthôngbộlọcRF Ở phần trên, hàm tương quan tổng hợp 𝑟( ) khơng cịn đỉnh phụ Do vậy, triểnkhai bám mã với hàm này,khảnăngbị bám nhầmcó thểkhơngxảyra Tuyn h i ê n , d i t c đ ộ n g c ủ a b ộ l ọ c R F , c c đ ỉ n h t n g q u a n c ủ a c c h m A C F t í n h iệu 𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛, 𝑛)bị suy hao, đồng thời, vị trí đỉnh phụ hàm ACF bị lệch so với vị trí cũ.Băng thơng lọc nhỏ đỉnh bị suy hao nhiều dịch chuyển đỉnh phụhàm ACF tín hiệu𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛, 𝑛)càng lớn Trong đó, đỉnh hàm tương quan BOC – PRNchỉ bị suy hao mà không bị dịch Khi đó, kết hợp hàm tương quan theo (4.7), hàm tươngquant ổ n g h ợ p 𝑟 ( ) n h ậ n đ ợ c t n t i c c đ ỉ n h p h ụ c ó b i ê n đ ộ k h n h ỏ q u a nhgiátrị ±0.85𝑐ℎi𝑝 Để giảm thiểu ảnh hưởng lọc RF, ta thực điều chỉnh biên độ hàm tươngquanB O C – P R N t r o n g q u a n h ệ v i h m A C F t í n h i ệ u 𝐵 𝑂 𝐶 𝑐 ( 𝑛 , 𝑛)t r o n g ( ) b ằ n g h ệ s ố 𝑘 ( 𝑘1).Khiđó, (4.7)trở thành: Rpro ( )   RB ( )  k.RBOC / PRN ( )   RB ( )  k.RBOC / PRN ( ) (4.9) Hình4.8 Hàmtương quan tổng hợpvới𝐵=3𝑀𝐻𝑧 với giátrị𝑘khác Hình4.8minhhọahàmtổnghợp Rpro() dướiảnhhưởngcủabộlọcđầucuốiR F ứngvớicác giá trị khác hệ số𝑘 Theo quan sát hình vẽ, để khử đỉnh phụ hàm tươngquan tổng hợp, giá trị hệ số𝑘phụ thuộc vào băng thông lọc RF Băng thông nhỏ,giátrị của𝑘cànglớn 4.2.3 Đápứng bộso pha Trong trường hợp bám sóng mang xác khơng có tác động sai số bên nàokhác,đáp ứngbộ so phadạngEMLP với hàmđềxuất có thểđượcviết lại thành: ( P R 2 pro R D  )         (4.11)   pro pro 2 2       Hình 4.9mơ tả hình dạng đáp ứng so pha dạng EMLP cấu trúc NC cấu trúc đềxuất ứng với giá trị khác băng thông lọc RF Trong trường hợp này, cấu trúc đềxuất, giá trị hệ số𝑘= Rõ ràng, quan sát hình vẽ, băng thông lớn, đáp ứng so pha ởc ấ u trúc đềxuất khơng có điểm khóa nhầm Điềuđócũng có nghĩa,mạch vịng khơng bịkhóaở EMLP c c đỉnhphụcủahàmACFtínhiệu𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛, 𝑛).CịnvớicấutrúcEMLPNC,đápứngcủabộsop xuấth i ệ n b ố n đ i ể m k h ó a n h ầ m ứ n g v i b ố n đ ỉ n h p h ụ c ủ a h m A C F t í n h i ệ u 𝐵 𝑂 𝐶 𝑐 ( 𝑛 , 𝑛).T u y nhiên,khiđiềuchỉnhbăngthơnggiảmxuống,haiđiểmkhóanhầmxuấthiệnứngvớicácđỉnhphụcủa hàm tương quan tổng hợp Để đạt trạng thái loại bỏ hoàn toàn tượng khóa nhầm, tathay đổi giá trị hệ số 𝑘như minh họa ởHình 4.10 Qua mơ tả hình vẽ, giá trị của𝑘cànglớnthì đáp ứngcủabộ sophacàngtiến tới loại bỏđiểm khóa phụ rõ rànghơn Hình4.9.Đ ầ u rabộso phacó𝛿 =0.1𝑐ℎi𝑝 v i 𝐵=3𝑀𝐻𝑧 cấu trúc EMLPNCvàcấu trúc đềxuấtcó𝑘 =1 Hình4.10.Điểmkhóaphụ bộsophacủacấutrúcđềxuấtvớicácgiátrị𝑘khác và𝐵=3𝑀𝐻𝑧 Hình4.11.C ấ u trúcmạch vịngDLLtheo giải phápđềxuất Trên sở phân tích trên, cấu trúc mạch vòng DLL thực bám mã với giải pháp đềxuấtđượcxâydựngnhưminhhọaởHình 4.11 Để thuận tiện, hình vẽ minh họa kênh ứngvớiviệctạoracác bảnsaoSớm,Muộncủacáckênhtínhiệuđồngpha.Việctạorahàmtươngquantổng hợp thực khối “Kết hợp” Bên cạnh đó, để giảm ảnh hưởng tượng saiđộng tín hiệu hoạt động mạch vòng DLL, đáp ứng so pha PLL đưađến để điều chỉnh hoạt động dao động điều khiển số (NCO) mạch vịng DLL (giảipháp“carrier aiding”) 4.2.4 Ảnhhưởngcủatín hiệuđađường Ảnh hưởng tín hiệu đa đường đến hiệu mạch vòng DLL phụ thuộc vào biên độtương đối pha tương đối tín hiệu đa đường so với tín hiệu LOS Trong trường hợp xemxét ảnh hưởng thành phần tín hiệu đa đường tiêu chí sử dụng đường bao lỗi đađườngMEEvàRAEnhưđãmơtảởChương2.ĐặctínhcủaMEEvàRAEđượcbiểudiễnởHình 4.12.Trongđó,tínhiệuMPcóbiênđộbằng½sovớitínhiệuLOSvàbộsophadạngEMLPcó 𝛿=0.1𝑐ℎi𝑝 Từquansáthìnhvẽ,tathấyrằng,vớitrườnghợptínhiệuđađườngcótrễngắn,giải pháp đề xuất haig i ả i p h p A s P E C T v N C c ó h i ệ u n ă n g g i ả m đ a đ n g t n g đ n g v k é m so với giải pháp SCPC Với trường hợp trễ đa đường trung bình đến dài, giải pháp đề xuấtcó hiệu giảm đa đường tốt Điều khẳng định rõ nét đồ thị RAE giá trịcực đại sai số đa đường SCPC nhỏ xu hướng tiến sai số tươngđươnggiữagiải pháp đềxuất SCPC Hình 4.12.Đường bao MEE (trái) RAE (phải) cấu trúc đề xuất, EMLP NC, AsPECT, SCPC vàbộ so phacó𝛿=0.1𝑐ℎi𝑝 cho tín hiệu𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛,𝑛) 4.3 Giảiphápchotín hiệudạngđiều chếBOCs(n,n)và BOCc(n,n) 4.3.1 ThuậttốnTeager–Kaiser vàứngdụng trongxử lýtín hiệuhệthống GNSS Dựa định luật Newton, thuật toán Teager – Kaiser (TK) đề xuất lần đầu tiênvào năm 1990 Thuật toán thực xác định lượng thực tế hệ thống khácso với cácphươngphápkhác(tính tốn nănglượngtrungbình theo bìnhphươngcủabiên độ) Trongtrườnghợp, tínhiệu( )là tínhiệu thực, rời rạc,thuật tốn TKlà: (4.15) (x(n))x (n)x(n1)x(n1) d Thuật toán TK áp dụng q trình xử lý tín hiệu thu GNSS.Khi đó, mạch vịng bám mã DLL khối bámt í n h i ệ u c ủ a b ộ t h u G N S S đ ợ c t h a y đ ổ i T r c vào so pha, đầu tương quan𝐸, 𝑃vàđ ợ c c h o đ i q u a k h ố i t h ự c h i ệ n t h u ậ t t o n T K vàđượcbiểu diễn (khi xétở dạngtín hiệu thực,rời rạc): ( R (n))R2(n)R (4.16) (n1)R (n1) d B B B B Hình 4.15.Hàm ACF đầu TK với tín hiệu𝐵𝑂𝐶𝑠(𝑛, 𝑛) (trái) và𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛, 𝑛)(phải) vớibăngthơngvơhạn bộlọc RF vàkhơngcó thànhphần đa đường ĐápứngđầuracủakhốiTKthểhiệnvịtrícủacácđỉnhtươngquancủahàmACFnhưHình 4.15.Việcxemxét,đánhgiácácđỉnhtươngquandựatrênđầuracủathuậttốnTKdễdànghơnviệcxe m xét trựctiếp hàm ACF 4.3.2 Thiếtlậphàm tươngquantổnghợp Hàm ACFcủatín hiệu𝐵𝑂𝐶𝑠(𝑛,𝑛)khi bỏ quaảnhhưởngcủabộ lọcRF đượcbiểu diễnthành: 1 R()tri (4.17)  1/2  1/2 B 1/2 tri  tri   1/2  / 2 2         HàmtươngquanBOC–PRNcủatínhiệu𝐵𝑂𝐶𝑠(𝑛, 𝑛)vớimãgiảngẫunhiênPRNcũngcóthểđượcmơ hình hóadưới dạng: 1 R ()  1/2  1/2 (4.19)  tri   BOC/PRN 1/2 tri   1/2       Dovậy,sosánh(4.2)với(4.5), (4.17)với(4.19),đểloạiđicácđỉnhphụ,tacóthểthựchiệncáchkết hợp sau: R()R2()R2 ( ) B s1 BOC/PRN (4.20) Các kết minh họa ởHình 4.19khi bỏ qua ảnh hưởng lọc RF Đối với tínhiệu𝐵𝑂𝐶𝑠(𝑛, 𝑛), từ quan sát hình vẽ, hàm tương quan tổng hợp𝑠 () trì đỉnh chínhcób ề r ộ n g h ẹ p g i ố n g n h h m A C F c ủ a t í n h i ệ u v k h n g c ị n c c đ ỉ n h p h ụ Đ ố i v itínhiệu 𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛, 𝑛), hàm tương quan tổng hợp𝑠1() l o i b ỏ đa đường so với thành phần tín hiệu LOS và𝛿 ợ c h a i đa đường so với thành phần tín hiệu LOS và𝛿 ỉ n h p h ụ t h ứ h a i , c h ỉ c ò n l i h a i đỉnhphụthứnhất (hai đỉnh phụ nằm gần đỉnh chính) Tiếp theo, ta xử lý tín hiệu sử dụng thuật tốn TK với đầu vàoc ủ a k h ố i t h ự c h i ệ n thuậttốnTKchínhlàhàmtươngquantổnghợpđãđạtđượcởtrên.ĐầuracủakhốiTKđượccoilà mộthàmtươngquantổnghợpmớiđểđưađếnbộsophatrongmạchvòngDLL.Việctriểnkhainày xuất phát từ thực tế, áp dụng thuật tốn TK cho hàm tương quan dạng khơng kết hợp,hàm tươngquan tổnghợp có độ rộngcủađỉnh hẹp hơnkhánhiều Hình4.19.H m t n g quan1 () ,hàm ACFvàhàm tươngquanBOC-PRN vớicáctínhiệu 𝐵𝑂𝐶𝑠(𝑛,𝑛)(trái) và𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛,𝑛)(phải) với băngthơngvơhạncủabộlọcRF Tuynhiên, trongtrường hợp này, thuật toánTK đượcthayđổivàtrở thành: R()kR()2R().R() s2 s s1  (4.21) s1 Trongđó𝑘 1là mộthệsốtỉlệ.Nếu𝑘 =1,tacóthuậttốnTKtheocáchtruyềnthốngđãđượcmơtả trướcđó Khithựchiệnvới tínhiệu rờirạc, (4.21)trởthành: R( n)kR( n)2R( n1).R s2 s  s1 (n1) (4.22) s1 Hình4.21minhhọahìnhdạngcủahàmtươngquantổnghợp𝑠 ()thuđượcvớicácdạngtínhiệuđiề uchế𝐵𝑂𝐶𝑠(𝑛, 𝑛)và 𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛, 𝑛).Quansáthìnhvẽ,tanhậnthấy,hàmtươngquan 𝑠 () trì khả triệt tiêu hoàn toàn đỉnh phụ áp dụng với tín hiệu BOCs(n,n) Hơnnữa, đỉnh hàm 𝑠2()cịn hẹp so với𝑠 () hàm ACF tín hiệu Vì vậy,hiệu bám mã cải thiện đáng kể Đối với tín hiệu𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛, 𝑛), hàm𝑠2() khơng triệttiêuhồn tồn đượccácđỉnh phụ thứnhất Hình4.21.H m t n g q u a n Rs2()vớicácgiátrị𝑘khác hàmACF vớicáctín hiệu 𝐵𝑂𝐶𝑠(𝑛,𝑛)(trái) và𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛,𝑛)(phải) với băngthơngvơhạncủabộlọcRF Hình 4.22minh họa đáp ứng so pha dạng EMLP (khi bỏ qua ảnh hưởng lọc RF) với cấutrúc tương quan đề xuất đápứ n g b ộ s o p h a c ủ a E M L P N C v g i ả i p h p A s P E C T C ó t h ể nhận thấy, so với 2g i ả i p h p k i a , đ p ứ n g b ộ s o pha với giải pháp có miền ổn định n h ỏ hơn.Như giải pháp n y hoạtđộng tốtnếu lỗib ám mã lànhỏ V ềmiền tuyếntính,tron gkhi miềntuyếntínhcủagiảiphápAsPECTvàEMLPkhoảng±thìgiảiphápđềxuấtcómiềntuyến tínhnhỏ khikhoảnglệch sớm– muộn cógiátrị lớn Hình4.22.Đ p ứng bộsopha EMLPcó𝛿=0.1𝑐ℎi𝑝 cho Rs2()với𝑘=2,cho ACFvàAsPECTvớicác tínhiệu𝐵𝑂𝐶𝑠(𝑛,𝑛)(trái) và𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛,𝑛)(phải) vớibăngthôngvôhạncủa bộlọcRF 4.3.3 Mởrộng cấutrúcđểnâng caohiệu giảmđađường Đểthựchiệnthiếtlậphàmtươngquantổng hợpmới,cácbảnsao𝐸,c ủ a hàm𝑠 ()cầnphảiđượctạo ra.Dođó, hàm𝑠 ()mới đa đường so với thành phần tín hiệu LOS và𝛿ược tạo racó dạng: R s3 ()kR2()R ( ) ()R s1 s1E s1 s1 s1L kR2()R( /2)R s1 (/2) Với𝑠 𝐸 () ,𝑠 ( ) làcác bảnsao𝐸,c ủ a hàmtươngquan𝑠 () (4.1) Hình4.26.H m t n g q u a n () với cácgiátrị𝛿khác nhauvàhàmACFvớicáctínhiệu 𝐵𝑂𝐶𝑠(𝑛,𝑛)(trái) và𝐵𝑂𝐶𝑐(𝑛,𝑛)(phải) với cácbăngthơngkhácnhau Ảnh hưởng tham số𝛿và băng thơng lọc RF thể quaHình 4.26 Quan sát hìnhvẽ ta nhận thấy, đặc tính hàm tương quan phụ thuộc vào𝛿cũng băng thông lọcRF Về ảnh hưởng lọc RF, giống hàm tương quan khác, băng thông lọcRFgiảm, đỉnh hàm tươngquan bị suyhao vàbị uốn Hình4.29.C ấ u t r ú c mạchvịngDLLthựchiện giải pháp đềxuất Cấu trúc mạch vòng DLL để thực giải pháp đề xuất mơ tả ởHình 4.29 Như đãphân tích trên, hiệu bám mã cấu trúc cải thiện đáng kể chịu ảnh hưởng củatínhiệu đađường Giải pháp dựatrên thayđổi kếthợp cáchàm tươngquanphụ Hiệu bám mã cấu trúc cải thiện đáng kể chịu ảnh hưởng tín hiệu đađường Trong trường hợp này, để thuận tiện ta xét riêng ảnh hưởng tín hiệu đa đường tácđộng thể qua đường bao lỗi đa đường ởHình 4.30.Qua mơ tả hình vẽ cho thấy, saisố đa đường gây giải pháp cải thiện rõ rệt Tuy không triệt tiêu phầnlớnsaisốdothànhphầnđađườngcótrễtrungbìnhvàdàinhưngvớicácđađườngdạngnày,hiệunăng giải pháp tốt Băng thơng lọc ảnh hưởng lớn đến hiệu giảm nhiễuđađườngcủagiải pháp đềxuất.Băngthông cànggiảm, hiệu nănggiảmnhiễu đađườngcàngkém