ứng dụng giàn anten thích ứng cho thông tin di động cdma

McGraw-Hill/Irwin © 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 5-1 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG I KHOA VIỄN THÔNG I §å ¸N TèT NGHIÖP §¹I HäC ỨNG DỤNG GIÀN ANTEN THÍCH ỨNG CHO THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA Giáo viên hướng dẫn: ThS. Phạm Thị Thúy Hiền Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Đại Lớp: D2001 VT Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Vũ Xuân Đại Vũ Xuân Đại - D2001VT - D2001VT McGraw-Hill/Irwin © 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 5-2 NỘI DUNG ĐỒ ÁN NỘI DUNG ĐỒ ÁN  Giới thiệu đề tài I. Tổng quan về thông tin di động CDMA: Giới thiệu về thông tin di động và Công nghệ CDMA II. Giàn anten thích ứng - Giới thiệu chung về anten thông minh, - Giàn anten thích ứng: cấu trúc, thuật toán, … III. Ứng dụng AAA cho CDMA: Cho hệ thống DS-CDMA và DS-CDMA đa mã đa tốc độ  Kết luận Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Vũ Xuân Đại Vũ Xuân Đại - D2001VT - D2001VT McGraw-Hill/Irwin © 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 5-3 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI  Lý do chọn đề tài: - Sự phát triển của thông tin di động - Nhu cầu sử dụng các thiết bị thu phát thông minh  Mục đích của đề tài: Nghiên cứu các thiết bị thu phát thông minh, Phương pháp ứng dụng cho CDMA  Nguồn tài liệu: Từ các sách trong thư viện, các sách và tài liệu từ các nguồn khác, đặc biệt là từ Internet. Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Vũ Xuân Đại Vũ Xuân Đại - D2001VT - D2001VT McGraw-Hill/Irwin © 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 5-4 1. Các hệ thống thông tin di động  Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất: sử dụng kỹ thuật truyền dẫn tương tự (Analoge).  Hệ thống thông tin di động thế hệ hai (2G): GSM sử dụng cả hai công nghệ đa truy nhập FDMA và TDMA với dải tần sử dụng là 900 MHz.  Hệ thống thông tin di động Thế hệ thứ 3: ứng dụng công nghệ CDMA, làm việc ở dải tần 2 GHz cho phép cung cấp rất nhiều dịch vụ tốc độ thấp cũng như tốc độ cao I. I. THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Vũ Xuân Đại Vũ Xuân Đại - D2001VT - D2001VT McGraw-Hill/Irwin © 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 5-5 2. CDMA và thông tin di động trải phổ  Các phương pháp trải phổ: Trải phổ chuỗi trực tiếp, trải phổ nhảy tần và trải phổ nhảy thời gian  Trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS: thực hiện trải phổ bằng cách nhân tín hiệu nguồn với chuỗi giả ngẫu nhiên  Hệ thống TTDĐ CDMA: cho chất lượng truyền dẫn cao tiết kiệm tần số, và phù hợp với các kiểu dữ liệu  Có 4 cấu trúc mạng CDMA được đưa ra là : release 3, release 4, release 5 và release 2000 I. I. THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Vũ Xuân Đại Vũ Xuân Đại - D2001VT - D2001VT McGraw-Hill/Irwin © 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 5-6 - Anten thông minh: hệ thống anten làm tăng sự liên kết giữa các thiết bị - Nguyên lý hoạt động của anten thông minh Hệ thống anten gồm nhiều phần tử kết hợp với DSP cho phép thay đổi đồ thị bức xạ cho phù hợp với hệ thống. - Phân loại: Anten chuyển búp và Giàn anten thích ứng Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Vũ Xuân Đại Vũ Xuân Đại - D2001VT - D2001VT II. II. GIÀN ANTEN THÍCH ỨNG GIÀN ANTEN THÍCH ỨNG McGraw-Hill/Irwin © 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 5-7  Giàn anten thích ứng (Adaptive Array Antena) là hệ thống gồm giàn chấn tử anten và bộ xử lý thích ứng thời gian thực để tự động điều khiển búp sóng Gi Gi ớ ớ i thi i thi ệu ệu chung chung Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Vũ Xuân Đại Vũ Xuân Đại - D2001VT - D2001VT McGraw-Hill/Irwin © 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 5-8 x 1 (t) x 2 (t) x M (t) Hình 2.4 Giàn anten thích ứng M phần tử Các búp sóng …. Chấn tử anten 1 2 M Bộ xử lý thích ứng Tín hiệu ra y(t) Σ Xử lý tín hiệu Điều khiển thuật toán ω 1 ω 2 ω M C C ấu ấu tr tr úc úc AA AA A A Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Vũ Xuân Đại Vũ Xuân Đại - D2001VT - D2001VT McGraw-Hill/Irwin © 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 5-9 Xét giàn M chấn tử  Tín hiệu nhận được tại chấn tử thứ m là:  Tín hiệu thu được cho người dùng thứ i: D D ạng ạng t t ín ín hi hi ệ ệ u u Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Vũ Xuân Đại Vũ Xuân Đại - D2001VT - D2001VT θ λ π sin)1( 2 ).()( dmj m etstx −− = ∑ = −= i Pi p pipipipii tsatx 1 ,,,, )()()( τθα McGraw-Hill/Irwin © 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 5-10  Tạo búp sóng: Dựa vào dữ liệu đầu vào để điều chỉnh tạo ra búp sóng phát phù hợp với hướng thu của thiết bị. Tín hiệu đầu ra có dạng: y(t) = ω H x(t) (2.9) (2.15) T T ạo ạo b b úp úp s s óng óng Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Vũ Xuân Đại Vũ Xuân Đại - D2001VT - D2001VT [...]... anten phát 5-13 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc All rightsD2001VT Vũ Xuân Đại - reserved III GIÀN ANTEN THÍCH ỨNG CHO HỆ THỐNG CDMA 1 Các kỹ thuật của anten thông minh cho hệ thống CDMA 2 Ứng dụng cho hệ thống DS -CDMA 3 Ứng dụng AAA cho hệ thống DS -CDMA đa mã, đa tốc độ 5-14 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA 2005 The... DS -CDMA 1 Cấu hình hệ thống giàn thích ứng cho DS- CDMA 2 Dạng tín hiệu 3 Tỉ số tín hiệu trên nhiễu SNIR 4 So sánh với máy thu RAKE 5-17 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc All rightsD2001VT Vũ Xuân Đại - reserved 2 Giàn anten thích ứng cho hệ thống DS -CDMA 5-18 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA 2005 The McGraw-Hill Companies,... phức tạp hơn nhiều 5-21 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc All rightsD2001VT Vũ Xuân Đại - reserved 3 Giàn anten thích ứng cho hệ thống DS -CDMA đa mã, đa tốc độ 1 Thế hệ DS -CDMA đa mã đa tốc độ 2 Cấu hình SBAA cho hệ thống DS- CDMA đa mã 3 Dạng tín hiệu 4 Tỉ số SINR 5-22 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA 2005 The McGraw-Hill... gian cho các trạm gốc 1 Bộ xử lý không gian CDMA không liên kết 2 Bộ xử lý không gian CDMA liên kết 3 Bộ xử lý không gian cho hệ thống đa người dùng 4 Tạo búp sóng đường xuống cho hệ thống CDMA 5-16 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc All rightsD2001VT Vũ Xuân Đại - reserved 2 Giàn anten thích ứng cho hệ thống DS -CDMA 1 Cấu hình hệ thống giàn thích. .. cho bởi: sl , q (t ) = ∑ bi ,l , q (t ).ci ,l , q (t ) i =1 5-23 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc All rightsD2001VT Vũ Xuân Đại - reserved 3 Giàn anten thích ứng cho hệ thống DS -CDMA đa mã, đa tốc độ Hệ thống đa mã 5-24 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc All rightsD2001VT Vũ Xuân... dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc All rightsD2001VT Vũ Xuân Đại - reserved 2 Giàn anten thích ứng cho hệ thống DS -CDMA 3 SINR SINR được tính thông qua hệ số tương quan K chéo: ε {∑ yl (t ).rl* (t )} ρ= l =1 K K ε {∑ | yl (t ) | }.ε {∑ | rl (t ) |2 } l =1 2 l =1 | ρ |2 SINR = 1− | ρ | 2 Khi đó: 5-20 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích. .. thuật của anten thông minh cho hệ thống CDMA Đơn trễ Không liên kết Đơn người dùng Đa trễ Đơn ngón Liên kết Xử lý không gian CDMA Đa ngón Độc lập Đa người dùng Dùng chung 5-15 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc All rightsD2001VT Vũ Xuân Đại - reserved 1 Các kỹ thuật của anten thông minh cho hệ thống CDMA Kỹ thuật chủ yếu được ứng dụng đó là... được: - Tổng quan về thông tin di động CDMA & Thiết bị thu phát thông minh, đặc biệt là AAA - Đưa ra ứng dụng của AAA đối với hệ thống CDMA  Hạn chế: Đồ án mới chỉ dừng lại ở lý thuyết  Hướng phát triển: - Xây dựng các chương trình mô phỏng AAA cũng như ứng dụng AAA đối với CDMA - Phát triển với hệ thống thực tế 5-28 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA 2005 The McGraw-Hill Companies,... 5-30 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc All rightsD2001VT Vũ Xuân Đại - reserved Công thức Thuật toán thích ứng  μ là tham số điều khiển hội tụ µ < 1< 1 λ max  e*(n) = r*(n) – y*(n) − γ −1Rxx1 (n − 1) x(n)  q(n) = 1 + γ −1 x H (n) R −1 (n − 1) x(n) xx  γ là “hệ số quên” 0 < γ < 1 5-31 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA. .. 3 Giàn anten thích ứng cho hệ thống DS -CDMA đa mã, đa tốc độ 3 Dạng tín hiệu - Tín hiệu thu được: Q K q Pl ,q x(t ) = ∑∑∑ α p ,l , q s p ,l , q (t − τ p ,l , q ).a(θ p ,l , q ) + n(t ) q =1 l =1 p =1 - Tín hiệu đầu ra: Kq y k (t ) = ∑ y T (t ).ci*,l ,q i =1 5-26 dụng giàn anten © ỨngMcGraw-Hill/Irwin thích ứng cho CDMA 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc All rightsD2001VT Vũ Xuân Đại - reserved 3 Giàn . = y T .c0* 2. Giàn anten thích ứng cho 2. Giàn anten thích ứng cho hệ thống DS -CDMA hệ thống DS -CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Vũ Xuân. reserved. 5-18 2. Gi 2. Gi àn anten thích ứng cho àn anten thích ứng cho hệ thống DS -CDMA hệ thống DS -CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Vũ Xuân Đại Vũ. độ thấp cũng như tốc độ cao I. I. THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Ứng dụng giàn anten thích ứng cho CDMA Vũ Xuân Đại Vũ Xuân Đại -