Báo cáokỹ thuật trải phổ Đồ Án Mô phỏng kỹ thuật

Mô phỏng kỹ thuật trải phổ ứng dụng trong mạng di động CDMA Giáo Viên Hướng Dẫn : Hà Nội 10/2013 Vũ Mạnh Tuấn Sinh Viên Thực Hiện : HỌC VIỆN KĨ THUẬT QUÂN SỰ KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đào Thanh Cần Nội dung  Giới thiệu chung về kỹ thuật trải phổ  Kỹ thuật trải phổ trực tiếp và ứng dụng trong mạng CDMA  Mô phỏng trải phổ trực tiếp  Lịch sử:  Kỹ thuật trải phổ được đưa ra đầu tiên vào năm 1941 khi nữ diễn viên Hedy Lamarr và nghệ sĩ dương cầm George Antheil miêu tả kỹ thuật sử dụng vô tuyến để điều khiển ngư lôi và nhận được bằng sáng chế ở Mỹ.  Vào những năm 1950, nó ứng dụng trực tiếp lý thuyết thông tin của Shanon. Do có nhiều ưu điểm nên đã trở thành kỹ thuật quan trọng trong hệ thống thông tin.  Kỹ thuật trải phổ được thực hiện bằng cách điều chế lần hai một tín hiệu đã được điều chế bình thường để tạo ra dạng sóng mang tương tự nhiễu.  Phân loại:  Trải phổ chuỗi trực tiếp  Trải phổ nhảy tần  Trải phổ dịch thời gian. Kỹ thuật Trải Phổ  Một hệ thống được gọi là trải phổ nếu thỏa mãn những tính chất sau:  Tín hiệu được phát chiếm độ rộng băng tần lớn hơn độ rộng băng tần tối thiểu cần thiết để phát thông tin.  Trải phổ được thực hiện bằng một mã độc lập với số liệu gọi là chuỗi giả ngẫu nhiên PN.  Chú ý: không áp dụng cho các hệ thống sử dụng điều chế FM vì độ rộng của các hệ thống này phụ thuộc vào độ rộng băng tần của nguồn. Tính chất Trải Phổ  Trải phổ là một kỹ thuật mà dạng sóng điều chế được điều chế hai lần, để tạo thành tín hiệu có độ rộng băng tần được trải rộng.  Tín hiệu này không gây nhiễu đáng kể cho những tín hiệu khác, nhờ phương thức điều chế lần thứ hai với tín hiệu giả ngẫu nhiên bề rộng băng tần được trải rộng.  Trong kỹ thuật trải phổ nhiều người sử dụng, những người sử dụng này được phân biệt nhau nhờ dùng một mã đặc trưng khác nhau đó là mã giả ngẫu nhiên. Nguyên lý Trải Phổ Nguồn dữ liệu gốc Phát chuỗi giả ngẫu nhiên PN Bộ điều chế và máy phát Phát chuỗi giả ngẫu nhiên PN Dữ liệu gốc thu được Máy thu và bộ giải điều chế Sơ đồMáy phát Sơ đồ Máy thu  Khả năng chống nhiễu cao  Truyền đa tia  Tính bảo mật  Đa truy nhập phân chia theo mã (ứng dụng CDMA).  Gia tăng dung lượng và công suất phổ trong hệ thống thông tin cá nhân tế bào di động Ưu điểm kỹ thuật trải phổ  Ngày nay công nghệ trải phổ đã được sử dụng rộng rãi đặc biệt trong các hệ thống thông tin quân sự bởi nó có khả năng bảo mật và nhiều ưu điểm khác mà nó mang lại.  Công nghệ trải phổ được sử dụng trong hệ thống thông tin di động CDMA, mang lại một loạt ứng dụng khác như giảm mật độ năng lượng, độ định vị cao. Ứng dụng của kỹ thuật Trải Phổ Mã Trải Phổ  Mã trải phổ là dãy tín hiệu giả ngẫu nhiên (giả tạp âm trắng) được tạo ra đồng bộ để trải phổ ở máy phát, và nén phổ ở máy thu đối với phổ được truyền đi.  Mã trải phổ không những để trải phổ mà còn là chìa khoá để chọn ra tín hiệu trạm gốc phát cho nó trong môi trường CDMA  Những mã giả ngẫu nhiên PN giữ vai trò quan trọng trong hệ thống trải phổ.  Mã PN được tạo ra độc lập ở nhiều vị trí (cả máy phát lẫn máy thu).  Mã trải phổ không hoàn toàn ngẫu nhiên mà cần phải xác định được.  PN là tín hiệu chu kỳ xác định ở cả máy phát và máy thu.  Mã PN có tính thống kê của một tạp âm trắng AWGN, nó có thể biểu hiện ngẫu nhiên.  Mỗi quá trình thu phát CDMA đều được trải phổ. Mã Trải Phổ [...]... cầu tính ổn định nhanh hoặc tốc độ tổng hợp tần số cao Mô phỏng hệ thống trải phổ trực tiếp  Mô phỏng hệ thống thu phát trải phổ trực tiếp nhằm đánh giá tỷ lệ lỗi bít (BER) phụ thuộc tỷ số tín/tạp và phụ thuộc số lượng người sử dụng  Hệ thống mô phỏng bao gồm các thành phần sau:  Máy phát trải phổ trực tiếp  Máy thu trải phổ trực tiếp  Mô hình của kênh truyền sử dụng kênh truyền đa đường có tác... người dùng đồng thời trong hệ thống (số lượng người phát tín hiệu đồng thời) có thể thay đổi  Tỷ số tín/tạp tại máy thu thay đổi trong một khoảng cho trước  Sử dụng điều chế BPSK Sơ đồ mô phỏng PN Dữ liệu vào mk Điều chế BPSK Sss(t) Sd(t) P(t) Sóng mang fc PN Sơ đồ máy phát DS-SS Sss(t) Bộ lọc dải thông Giải điều chế BPSK p(t) PN Sóng mang fc Sơ đồ máy thu DS-SS mk Dữ liệu Kết quả mô phỏng (1) ...Cách loại mã Trải Phổ PN Mã trải phổ PN có rất nhiều loại nhưng thường dùng nhất là:  Chuỗi m(chuỗi cực dài)  Chuỗi Gold  Chuỗi Walsh Hệ thống trải phổ trực tiếp (DS/SS)  Hệ thống DS (nói chính xác là sự điều chế các dãy mã đã được điều chế thành dạng sóng điều chế trực tiếp) là hệ thống được biết đến nhiều nhất trong các hệ thống thông tin trải phổ Chúng có dạng đơn giản vì... mk Dữ liệu Kết quả mô phỏng (1)  Số lượng người dùng đồng thời: 100  Độ dài chuỗi tín hiệu gốc tính theo bit: 256  Tỷ số tín/tạp: -2 ÷ +6 với bước tăng 0,5 Kết quả mô phỏng (2)  Số lượng người dùng đồng thời: 150  Độ dài chuỗi tín hiệu gốc tính theo bit: 256  Tỷ số tín/tạp: -2 ÷ +6 với bước tăng 0,5 Kết quả mô phỏng (3)  Số lượng người dùng đồng thời: 200  Độ dài chuỗi tín hiệu gốc tính theo... tỷ số tín/tạp mà ở đó tỷ lệ lỗi bít giảm về 0 cũng tăng lên Điều đó, chứng tỏ sự ảnh hưởng của số lượng người sử dụng đồng thời trong mạng  Tỷ lệ lỗi bit tương đối thấp kể cả khi tỷ số tín/tạp nhỏ (thậm chí khi tỷ số tín/tạp bằng 0) chứng tỏ khả năng chống nhiễu tốt của kỹ thuật trải phổ trực tiếp LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy và các bạn đã ủng hộ và giúp đỡ em hoàn thành bài tập này Về... quả mô phỏng (4)  Số lượng người dùng đồng thời: 250  Độ dài chuỗi tín hiệu gốc tính theo bit: 256  Tỷ số tín/tạp: -2 ÷ +6 với bước tăng 0,5 Nhận xét  Khi tăng tỷ số tín/tạp, thì tỷ lệ lỗi bít giảm dần  Khi tỷ số tín/tạp đạt một giá trị nhất định, thì tỷ lệ lỗi bít giảm rất thấp, thậm chí giảm về 0 (trong ví dụ 1, khi tỷ số tín/tạp > 3,5 thì tỷ lệ lỗi bít giảm về 0)  Số lượng người sử dụng đồng . dung  Giới thiệu chung về kỹ thuật trải phổ  Kỹ thuật trải phổ trực tiếp và ứng dụng trong mạng CDMA  Mô phỏng trải phổ trực tiếp  Lịch sử:  Kỹ thuật trải phổ được đưa ra đầu tiên vào. tương tự nhiễu.  Phân loại:  Trải phổ chuỗi trực tiếp  Trải phổ nhảy tần  Trải phổ dịch thời gian. Kỹ thuật Trải Phổ  Một hệ thống được gọi là trải phổ nếu thỏa mãn những tính chất. trải phổ là dãy tín hiệu giả ngẫu nhiên (giả tạp âm trắng) được tạo ra đồng bộ để trải phổ ở máy phát, và nén phổ ở máy thu đối với phổ được truyền đi.  Mã trải phổ không những để trải phổ