Nhiễu đa truy nhập trong hệ thống CDMA và WCDMA

Luận văn cao học ĐTVT 2010B MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LỜI NÓI ĐẦU 11 PHẦN MỞ ĐẦU 13 Lý chọn đề tài 13 Lịch sử nghiên cứu 13 Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 14 Tóm tắt nội dung luận văn 14 Phương pháp nghiên cứu 15 CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ CDMA WCDMA 16 1.1 Kỹ thuật trải phổ 16 1.1.1 Giới thiệu 16 1.1.2 Đặc điểm kỹ thuật trải phổ 17 1.1.3 Các kỹ thuật trải phổ 18 1.2 1.1.3.1 Kỹ thuậttrải phổ trực tiếp DSSS 18 1.1.3.2 Kỹ thuật trải phổ nhảy tần FHSS 21 Đa truy nhập theo mã CDMA 24 Luận văn cao học ĐTVT 2010B 1.2.1 CDMA/FDD 26 1.2.2 CDMA/TDD 27 1.3 Đa truy nhập theo mã băng rộng WCDMA 29 1.4 Kết luận 31 CHƯƠNG II: MÃ GIẢ NGẪU NHIÊN 32 2.1 Mã giả ngẫu nhiên 32 2.1.1 Các thuộc tính mã giả ngẫu nhiên 32 2.1.2 Chuỗi m 34 2.1.2.1 Đặc điểm chuỗi m 34 2.1.2.2 Tạo chuỗi m 37 2.1.3 Mã Gold 42 2.1.4 Mã trực giao Walsh-Hardamard 44 2.2 Áp dụng mã giả nhẫu nhiên hệ thống CDMA WCDMA 45 2.2.1 Áp dụng mã giả ngâu nhiên CDMA 45 2.2.2 Áp dụng mã giả ngẫu nhiên WCDMA 46 2.3 2.2.2.1 Mã định kênh 47 2.2.2.2 Mã trộn 48 2.2.2.3 Chức mã trải phổ: 49 Kết Luận 51 CHƯƠNG III: NHIẾU ĐA TRUY NHẬP TRONG CDMA VÀ WCDMA 52 2.1 Nhiễu đa truy nhập 52 2.1.1 Khái niệm nhiễu đa truy nhập 52 Luận văn cao học ĐTVT 2010B 2.3.2 3.2 Ảnh hưởng nhiễu đa truy nhập 53 Các phương pháp giảm nhiễu MAI 59 3.2.1 Phương pháp tiếp cận nhiếu MAI CDMA 59 3.2.2 Các kỹ thuật triệt tiêu nhiễu 60 3.3 3.2.2.1 Đồng chuỗi PN 61 3.2.2.2 Điều khiển công suất 64 3.2.2.3 Các chế tách tín hiệu người sử dụng 65 3.2.2.4 Dãy trải phổ PN lồng ghép phi tuyến 75 Kết luận 85 CHƯƠNG IV: MÔ PHỎNG 86 4.1 Mục đích mô 86 4.2 Công cụ nội dung mô 86 4.3 Kết đánh giá 86 4.3.1 Dãy PN tuyến tính bậc đa thức sinh 15 86 4.3.2 Dãy PN lồng ghép phi tuyến với đa thức sinh có bậc 12 90 4.4 Kết luận 108 KẾT LUẬN 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO 110 Luận văn cao học ĐTVT 2010B LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn nội dung đề cập luận văn “Nhiễu đa truy nhập hệ thống CDMA WCDMA” viết dựa kết nghiên cứu theo đề cương cá nhân hướng dẫn TS Lê Chí Quỳnh Mọi thông tin số liệu tham khảo trích dẫn dầy đủ nguồn sử dụng luật quyền quy định Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung luận văn Hà Nội, ngày tháng 03 năm 2012 Học viên Ngô Văn Thành Luận văn cao học ĐTVT 2010B DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Thuật Ngữ 3G Third Generation Cellular Ý Nghĩa Hệ thống thông tin di động hệ thứ ba BER Bit Eror Ratio Tỷ số bit lỗi BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân BTS Base Tranceiver Station Trạm vô tuyến thu phát gốc CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã CLT Central Limit Theorem Định lý giới hạn trung tâm DS-CDMA Direct Sequence Code Division Đa truy nhập phân chia theo mã Multiple Access dãy trực tiếp DSSS Direct Sequence Spread Spectrum Trải phổ trực tiếp ELS Equivalent Linear Span Khoảng tuyến tính tương đương FDD Fequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo tần số FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo tần số FHSS Frequency Hopping Spread Trải phổ nhảy tần Spectrum Luận văn cao học ĐTVT 2010B FPGA Field Programmable Gate Array Mảng cổng lập trình dạng trường IGA Ipmproved Gaussian Approximation Gần hóa Gauss cải tiến ISI Inter Symbol Interference Nhiễu xuyên ký tự LCZ Low correlation zone Vùng tương quan chéo thấp LFSR Linear Feedback Shift Register Thanh ghi dịch hồi tiếp tuyến tính MAI Multiple Access Interferenc Nhiễu đa truy nhập MLE Maximum-Likelihood Estimation Ước lượng gần tối đa MMSE Minimun Mean Square Error Phương sai tối thiểu MS Mobile Station Trạm di động PIC Parallel Interference Cancellation Bộ triệt nhiễu song song PLL Phase locked loop Vòng khóa pha PN Pseudo Noise Mã giả ngẫu nhiên PSC Primary Scrambling Code Mã trộn sơ cấp OVSF Orthogonal Variable Spreading Mã trực giao có hệ số trải phổ Factor biến đổi SC Scrambling Code Mã trộn SGA Standard Gaussian Approximation Gần hóa Gauss tiêu chuẩn Luận văn cao học ĐTVT 2010B SIC Successive Interference Cancellation Bộ triệt nhiễu nối tiếp SIGA Simplified Improved Gaussian Gần hóa Gauss cải tiến dơn Approximation giản SNR Signal Noise Ratio Tỷ số tín hiệu nhiễu SSC Secondary Scrambling Code Mã trộn thứ cấp TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian TDMA Time Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo thời gian THSS Time Hopping Spread Spectrum Trải phổ nhảy thời gian UE User Equipment Thiết bị người sử dụng WCDMA Wideband Code Division Multiple Đa truy cập phân chia theo mã Access băng rộng Luận văn cao học ĐTVT 2010B DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Đa thức nguyên thủy với bậc khác 42 Bảng 4.1 Các pha tương ứng ( ) 105 Luận văn cao học ĐTVT 2010B DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Hệ thống thông tin trải phổ 16 Hình 1.2 Sơ đồ khối điều chế khối giải điều chế DSSS 18 Hình 1.3 Sơ đồ trải phổ DSSS 19 Hình 1.4 Quá trình giải trải phổ lọc tín hiệu người sử dụng k từ k tín hiệu 20 Hình 1.5 Phổ tín hiệu FHSS 21 Hình 1.7 Truyền tín hiệu theo kỹ thuật trải phổ theo thời gian 22 Hình 1.6 Sơ đồ khối tạo khối thu tín hiệu FHSS 22 Hình 1.8 Sơ đồ khối tạo khối thu tín hiệu TH – SS 23 Hình 1.9 Các công nghệ đa truy nhập 24 Hình 1.10 Nguyên lý đa truy nhập trải phổ 25 Hình 1.11 Nguyên lý CDMA/FDD 26 Hình 1.12 Sự khác FDD TDD 27 Hình 1.13 TDD-CDMA 27 Hình 1.14 Phân bố tần số FDD TDD 29 Hình 2.1 Hàm tự tương quan cho chuỗi m (a) chuỗi PN (b) 36 Hình 2.2 Mạch ghi dịch để tạo chuỗi PN 37 Hình 2.3 Bộ tạo mã với đa thức g(x) = x + x + x + x + 39 Hình 2.4 Mạch ghi tốc độ cao g(x) = x + x + x + x + 39 Hình 2.5 Bộ tạo mã Gold với đa thức sinh g1(x) = x +x + g2(x) = x +x + 43 Hình 2.6 Quá trình trải phổ WCDMA 46 Hình 2.7 Cây mã OVSF dùng hệ thống 47 Hình 2.8 Cấu trúc cụm nhóm mã trộn đường xuống 49 Hình 2.9 Tín hiệu sau mã định kênh mã trộn 49 Luận văn cao học ĐTVT 2010B Hình 3.1 Sơ đồ khối phát thu hệ thống trải phổ 53 Hình 3.2 Mô hình đơn giản hệ thống DSSS gồm K người sử dụng chung băng tần với sóng mang fc điều chế BPSK 55 Hình 3.3 Hàm tự tương quan dãy PN 62 Hình 3.4 Kỹ thuật tách sóng đa truy cập 66 Hình 3.5 Phương pháp khử tương quan 68 Hình 3.6 BER máy thu khử tương quan theo số user 69 Hình 3.7 Phương pháp tách sóng phương sai nhỏ 70 Hình 3.8 BER máy thu LMMSE theo số user 71 Hình 3.9 Máy thu tách sóng đa truy cập dùng mạng neuron 73 Hình 3.10 Cấu trúc Neuron 73 Hình 3.11 Hàm truyền Purelin Tan-Sigmoid 74 Hình 3.12 Một lớp mạng Neuron 74 Hình 3.13 Hàm tự tương quan dãy phi tuyến 83 Hình 4.1 Phổ dãy PN tuyến tính với đa thức sinh bậc 12 87 Hình 4.2 Phổ dãy PN tuyến tính với đa thức sinh bậc 15 88 Hình 4.3 Hàm tự tương quan dãy PN tuyến tính đa thức sinh bậc 12 89 Hình 4.4 Tương quan chéo dãy PN tuyến tính đa thức sinh bậc 12 90 Hình 4.5 Phổ dãy PN lồng ghép phi tuyến với đa thức sinh có bậc 12 99 Hình 4.6 Hàm tự tương quan dãy PN lồng ghép phi tuyến với đa thức sinh có bậc 12 100 Hình 4.7 Hàm tương quan chéo dãy PN lồng ghép phi tuyến với đa thức sinh có bậc 12 101 10 Luận văn cao học ĐTVT 2010B i = 21  Tr(21 )= 21+ 21.64 =1+ 5 + 7 + 8+ 10= 39.65  Ip21= 39 i = 22  Tr(22)= 22+ 22.64 =6 + 8 + 9+ 10= 41.65  Ip22= 41 i = 23  Tr(23)= 23+ 23.64 =1+ 3 + 9+ 10= 37.65  Ip23= 37 i = 24  Tr(24)= 24+ 24.64 =3 +9+ 10= 56.65  Ip24= 56 i = 25  Tr(25)= 25+ 25.64 =+ 5 + 6 + 9 = 15.65  Ip25= 15 i = 26  Tr(26 )= 26+ 26.64 =1 +  + 5+ 6+ 9= 55.65  Ip26= 55 i = 27  Tr(27)= 27+ 27.64 =+2+ 6 = 21.65  Ip27= 21 i = 28  Tr(28 )= 28+ 28.64 =1 + 2+ 5+ 6+ 8+ 10= 57.65  Ip28= 57 i = 29  Tr(29 )= 29+ 29.64 =1+ +2+5+6+7+8+10 =  12.65  Ip29= 12 i = 30  Tr(30 )= 30+ 30.64 =+3+ 6 + 7 + 8 = 25.65  Ip30= 25 i = 31  Tr(31 )= 31+ 31.64 =+ 5 + 8+ 10= 34.65  Ip31= 34 i = 32  Tr(32 )= 32+ 32.64 =+ 5 + 6 + 9 = 15.65  Ip32= 15 i = 33  Tr(33 )= 33+ 33.64 =1 + 2 + 6+ 7= 47.65  Ip33= 47 i = 34  Tr(34)= 34+ 34.64 1+ +  2+ 3 + 6 + 9+ 10= 4.65  Ip34= i = 35  Tr(35 )= 35+ 35.64 =5+ 7+ 8+ 10= 59.65  Ip35= 59 i = 36  Tr(36 )= 36+ 36.64 =1 + 2 + 6+ 7= 47.65  Ip36= 47 i = 37  Tr(37 )= 37+ 37.64 =2+ 6 + 7 = 30.65  Ip37= 30 i = 38  Tr(38 )= 37+ 38.64 = + 2+ 3+ 7+ 8= 58.65  Ip38= 58 96 Luận văn cao học ĐTVT 2010B i = 39  Tr(39 )= 39+ 39.64 =2+ 6 + 7 = 30.65  Ip39= 30 i = 40  Tr(40 )= 40+ 40.64 =1 +  + 2+ 3+ 7+ 10= 54.65  Ip40= 54 i = 41  Tr(41 )= 41+ 41.64= 3+ 6 + 8 = 33.65  Ip41= 33 i = 42  Tr(42 )= 42+ 42.64 =+ 5 + 6 + 9 = 15.65  Ip42= 15 i = 43  Tr(43 )= 43+ 43.64 = 2+ 5 + 9 = 20.65  Ip43= 20 i = 44  Tr(44 )= 44+44.64 =1++2+3+5+6+7+8+9= 19.65  Ip44= 19 i = 45  Tr(45 )= 45+ 45.64 = + 3 + 7 + 9+ 10= 8.65  Ip45= i = 46  Tr(46 )= 46+ 46.64 = + 3 + 7 + 9+ 10= 11.65  Ip46= 11 i = 47  Tr(47 )= 47+ 47.64 = 1+ 3 + 5 + 6+ 7+ 10= 38.65  Ip47= 38 i = 48  Tr(48 )= 48+ 48.64 = 2+ 3 + 6+ 7+ 9+ 10= 49.65  Ip48= 49 i = 49  Tr(49 )= 49+ 49.64 = 1+3+ 5 + 9 = 24.65  Ip49= 24 i = 50  Tr(50 )= 50+ 50.64 =2+ 6 + 7 = 30.65  Ip50= 30 i = 51  Tr(51 )= 51+ 51.64 =1 + 2 + 6+ 7= 47.65  Ip51= 47 i = 52  Tr(52 )= 52+ 52.64 =1 + 2 + 6+ 7= 47.65  Ip52= 47 i = 53  Tr(53 )= 53+ 53.64 = 1+ 3 + 6 + 8= 17.65  Ip53= 17 i = 54  Tr(54 )= 54+ 54.64 = 1+  + 2 + 6= 42.65  Ip54= 42 i = 55  Tr(55 )= 55+ 55.64 = 1++ 2 + 8+ 9+ 10= 36.65  Ip55= 36 i = 56  Tr(56 )= 56+ 56.64 =1 + 2 + 5+ 6+ 8+ 9= 51.65  Ip56= 51 97 Luận văn cao học ĐTVT 2010B i = 57  Tr(57 )= 57+ 57.64 =1+  + 2 + 5+ 7+ 9= 44.65  Ip57= 44 i = 58  Tr(58 )= 58+ 58.64 = 1+3+ 5 + 9 = 24.65  Ip58= 24 i = 59  Tr(59 )= 59+ 59.64 = 1+ 3 + 5 + 7 + 8+ 9= 9.65  Ip59= i = 60  Tr(60)= 60+ 60.64 = +  + 3+ 5+ 6+ 10= 50.65  Ip60= 50 i = 61  Tr(61 )= 61+ 61.64 =1 +  + 2+ 3+ 7+ 10= 54.65  Ip61= 54 i = 62  Tr(62 )= 62+ 62.64 = 1+ + 3 + 5 + 8+ 9= 5.65  Ip62= i = 63  Tr(63)= 63+ 63.64 =5+ 7+ 8+ 10= 59.65  Ip63= 59 i = 64  Tr(4 )= 64+ 64.64 =2+ 6 + 7 = 30.65  Ip64= 30 ITp = {, 30, 60, 7, 57, 54, 14, 30, 51, 59, 45, 52, 28, 59, 60, 44, 39,2, 55, 29, 27, 39, 41, 37, 56, 15, 55, 21, 57, 12, 25, 34, 15, 47, 4, 59, 47, 30, 58, 30, 54, 33, 15, 20, 19, 8, 11, 38, 49, 24, 30, 47, 47, 17, 42, 36, 51, 44, 24, 9, 50, 54, 5, 59, 30} Muốn có dãy m phi tuyến, ta giữ nguyên ITp thay dãy dãy khác tương ứng 98 Luận văn cao học ĐTVT 2010B Phổ dãy PN lồng ghép phi tuyến với đa thức sinh có bậc 12 Hình 4.41 Phổ dãy PN lồng ghép phi tuyến với đa thức sinh có bậc 12 99 Luận văn cao học ĐTVT 2010B Hàm tự tương quan dãy PN lồng ghép phi tuyến đa thức sinh có bậc 12 Hình 4.42 Hàm tự tương quan dãy PN lồng ghép phi tuyến với đa thức sinh có bậc 12 100 Luận văn cao học ĐTVT 2010B Hàm tương quan chéo dãy PN lồng ghép phi tuyến đa thức sinh có bậc 12 Hình 4.43 Hàm tương quan chéo dãy PN lồng ghép phi tuyến với đa thức sinh có bậc 12 Nhận xét: Kết mô cho thấy dãy trải phổ PN phi tuyến có hàm tương quan chéo tốt nhiều so với dãy trải phổ PN tuyến tính thông thường 101 Luận văn cao học ĐTVT 2010B b Tính ELS Chọn đa thức sinh: g(D)= 1+ D5 + D6 Bước 1: Tìm đa thức sinh dãy pha tương ứng Theo biến đổi d: W Do tính pha tương ứng = ⋮ Các pha tương ứng Dịch pha ( ) ( ) 1+ D5 D5 D4 D3 D2 D D4+D5 D3+D4 D2+D3 10 D+D2 ( ) sau: K=2 − = 63 0 … … ⋮ ⋱ ⋮ … ⋮ 102 ) Si ( d T ) g s (d T ) d   T i ( ⋮ Luận văn cao học ĐTVT 2010B 11 1+D 12 1+D4+D5 13 D3+D5 14 D2+D4 15 D1+D3 16 1+D2 17 D+D4+D5 18 1+D3+D4 19 D2+D3+D4 +D5 20 D+D2+D3 +D4 21 1+D+D2 +D3 22 1+D+D2 +D4 +D5 23 1+D+D3 +D5 24 1+D2 +D5 25 D+D5 26 1+D4 27 D3 +D4 +D5 28 D2 +D3 +D4 29 D+D2 +D3 30 1+D+D2 31 1+D +D4 +D5 32 1+D3 +D5 33 D3 +D5 34 D+D4 35 1+D3 36 D2 +D4 +D5 103 Luận văn cao học ĐTVT 2010B 37 D +D3 +D5 38 1+D2 +D3 39 D+D2 +D4 +D5 40 1+D+D3 +D4 41 1+D2 +D3 +D4 +D5 42 D +D2 +D3 +D5 43 1+D +D2 +D4 44 1+D +D3 +D4 +D5 45 1+D2 +D3 +D5 46 D +D2 +D5 47 1+D +D4 48 1+D3 +D4 +D5 49 D2 +D3 +D5 50 D +D2 +D4 51 1+D +D3 52 1+D2 +D4 +D5 53 D +D3 +D5 54 1+D2 +D4 55 D+D3 +D4 +D5 56 1+D2 +D3 +D4 57 D+D2 +D3 +D4 +D5 58 1+D+D2 +D3 +D4 59 1+D+D2 +D3 +D4 +D5 60 1+D+D2 +D3 +D5 61 1+D+D2 +D5 62 1+D +D5 104 Luận văn cao học ĐTVT 2010B Bảng 4.2 Các pha tương ứng ( ) Bước 2: Dựa ITp thay D= d65 ta có G*(d)= d + d2 + d5 + d7 + d8 + d9 + d10 + d11+ d13+ d14+ d15+ d22+ d24+ d27+ d29+ d33+ d35+ d36+ d37+ d38+ d39+ d40+ d46+ d47+ d49 + d50+ d51+ d52+ d56+ d57+ d58+ d61+ d63+ d64+ d66+ d67+ d69+ d72+ d73+ d74+ d78+ d79+ d80+ d81+ d83+ d84+ d86+ d88+ d90+ d91+ d92+ d93+ d95+ d96+ d97+ d98+ d100+ d101+ d102+ d103+ d104+ d107+ d108+ d111+ d115+ d116+ d117+ d118+ d119+ d121+ d122+ d125+ d127+ d128+ d129+ d131+ d132+ d134+ d135+ d136+ d137+ d139+ d140+ d141+ d142+ d143+ d144+ d146+ d149+ d151+ d152+ d154+ d157+ d158+ d164+ d165+ d167+ d168+ d169+ d170+ d171+ d173+ d174+ d177+ d178+ d179+ d180+ d184+ d185+ d188+ d189+ d190+ d191+ d193+ d194+ d197+ d199+ d203+ d204+ d205+ d207+ d208+ d209+ d210+ d213+ d214+ d215+ d217+ d218+ d219+ d220+ d221+ d222+ d223+ d227+ d230+ d233+ d237+ d238+ d239+ d240+ d242+ d243+ d249+ d251+ d252+ d254+ d258+ d263+ d264+ d265+ d266+ d269+ d271+ d272+ d273+ d275+ d276+ d277+ d278+ d280+ d281+ d282+ d283+ d284+ d286+ d288+ d289+ d291+ d293+ d295+ d296+ d298+ d300+ d303+ d304+ d305+ d311+ d312+ d313+ d315+ d317+ d320+ d321+ d323+ d327+ d328+ d329+ d334+ d335+ d336+ d338+ d339+ d340+ d341+ d343+ d345+ d346+ d347+ d351+ d353+ d354+ d355+ d360+ d366+ d369+ d373+ d374+ d378+ d379+ d380+ d382+ d383+ d388 g(d65) = 1+ d325 + d390 Bước 3: Áp dụng thuật toán Euclid, ta có: Từ đó, ta có: K(d)=gcd(G(d), g(d65))= 1+ d+ d2 + d5+ d6+ d7+ d9+ d11+ d13+ d15+ d16+ d22+ d24+ d27+ d28+ d30+ d31+ d32+ d34+ d35+ d36+ d37+ d39+ d40+ d53+ d54+ d55+ d59+ d60+ d61+ d62+ d67+ d71+ d76+ d77+ d78+ d80+ d81+ d82+ d85+ d86+ d87+ d89+ d90+ d91+ d92+ d96+ d102+ d103+ d104+ d105+ d107+ d110+ d112+ d120+ d121+ d124+ d127+ d128+ d129+ d131+ 105 Luận văn cao học ĐTVT 2010B d136+ d137+ d140+ d141+ d144+ d148+ d150+ d151+ d154+ d156+ d157+ d159+ d164+ d165+ d166+ d167+ d168+ d169+ d172+ d175+ d179+ d180+ d181+ d182+ d183+ d184+ d187+ d188+ d190+ d192+ d194+ d196+ d197+ d198 ELS = ∂{ g(dT)} - ∂{k(d)}= 390 -198 = 182 Chọn đa thức sinh: g(D)= 1+ D + D4 +D5 + D6 Tương tự bước tính toán ta có: G*(d)= K(d)=gcd(G(d), g(d65))= d+ d2 + d3 + d5+ d7+ d9+ d13+ d14+ d15+ d16+ d18+ d21+ d22+ d23+ d25+ d26+ d29+ d30+ d31+ d32+ d35+ d37 +d38+ d39+ d40+ d42+ d44+ d45+ d48+ d50+ d53+ d54+ d55+ d57+ d59+ d60+ d61+ d63+ d64+ d66+ d67+ d69+ d71+ d72 + d75+ d79+ d80+ d83+ d84+ d88+ d90+ d91+ d92+ d93 + d94+ d95+ d96+ d97+ d98+ d101+ d102+ d104+ d106+ d107+ d109+ d111+ d112+ d114+ d115+ d116+ d117+ d118+ d122+ d123+ d124+ d125+ d127+ d129+ d132+ d135+ d136+ d139+ d140+ d141+ d142+ d143+ d144+ d145+ d149+ d153+ d154+ d155+ d161+ d162+ d164+ d165 + d170+ d171+ d172+ d173+ d175+ d176+ d178+ d179+ d183+ d185+ d187+ d188+ d191+ d193+ d198 + d201+ d203+ d204+ d205+ d207+ d208+ d210+ d213+ d215+ d220+ d221+ d222+ d224+ d227+ d230+ d233+ d236+ d237+ d239+ d248+ d249+ d250+ d251+ d252+ d254+ d258+ d263+ d264+ d266+ d269+ d271+ d273+ d276+ d277+ d278+ d280+ d281+ d283+ d286+ d287+ d288+ d290+ d293+ d295+ d296+ d303+ d304+ d306+ d308+ d311+ d312+ d313+ d315+ d323+ d327+ d328+ d333+ d334+ d335+ d338+ d339+ d340+ d343+ d347+ d348+ d349+ d351+ d358+ d360+ d361+ d368+ d370+ d372+ d373+ d374+ d376+ d377+ d379+ d381+ d382+ d383+ d384+ d385+ d388 g(d65) = 1+ d325 + d390 K(d)=gcd(G(d), g(d65))= 1+ d6+ d9+ d10+ d13+ d14+ d17+ d20+ d21+ d25+ d26+ d31+ d34+ d36+ d40+ d41+ d44+ d45+ d47+ d48+ d51+ d52+ d54+ d55+ d58+ d59+ d63+ d66+ d69+ d74+ d75+ d77+ d78+ d79+ d80+ d81+ d82+ d83+ d84+ d87+ d88+ d89+ d91+ d93+ d94+ d95+ d98+ d101+ d106+ d107+ d110+ d112+ d114+ d115+ d116+ d118+ d121+ d123+ d124+ d126+ d128+ 106 Luận văn cao học ĐTVT 2010B d129+ d134+ d135+ d141+ d143+ d147+ d148+ d152+ d153+ d155+ d158+ d162+ d163+ d164+ d165+ d166+ d167+ d168+ d170+ d171+ d174+ d175+ d176+ d178+ d180+ d183+ d184+ d186+ d188+ d191+ d192+ d193+ d195+ d199+ d200+ d201+ d203+ d204+ d208+ d209+ d210+ d212+ d213+ d216+ d217+ d223+ d224+ d226+ d228+ d229+ d232+ d233+ d234+ d236+ d237+ d239+ d240+ d241+ d243+ d244+ d247+ d249+ d253+ d260+ d261+ d262+ d264+ d267+ d268+ d272+ d274+ d276+ d278+ d282+ d285+ d287+ d288+ d289+ d290+ d291+ d292+ d294 ELS = ∂{ g(dT)} - ∂{k(d)}= 390 -294 = 96 Chọn đa thức sinh: g(D)= 1+ D2 + D3 +D5 + D6 Tương tự bước tính toán ta có: G*(d)= K(d)=gcd(G(d), g(d65))= d+ d7+ d10+ d12+ d16+ d19+ d21+ d23+ d24+ d29+ d30+ d31+ d37 + d39+ d41+ d43+ d45+ d46+ d48+ d49+ d50+ d54+ d58+ d59+ d64+ d66+ d67+ d68+ d72 + d75+ d76+ d77+ d79+ d80+ d81+ d83+ d84+ d85+ d86+ d87+ d90+ d91+ d94+ d96 + d97+ d98+ d101+ d102+ d104+ d106+ d107+ d109+ d110+ d111+ d112+ d114+ d115+ d116+ d117+ d118+ d120+ d122+ d123+ d124+ d127+ d129+ d131+ d132+ d133+ d135+ d136+ d137+ d138+ d139+ d140+ d143+ d144+ d145+ d146+ d150+ d151+ d154+ d159+ d160+ d161+ d163+ d164+ d165+ d166+ d167+ d169 + d170+ d173+ d177+ d176+ d178+ d179+ d180+ d181+ d182+ d184+ d186+ d187+ d188+ d191+ d193+ d194+ d196 + d202+ d204+ d205+ d206+ d207+ d208+ d210+ d211+ d213+ d216+ d217+ d219+ d221+ d222+ d226+ d228+ d230+ d231+ d232+ d233+ d234+ d238+ d239+ d240+ d242+ d243+ d245+ d246+ d247+ d252+ d254+ d255+ d258+ d259+ d263+ d264+ d265+ d268+ d275+ d276+ d277+ d278+ d279+ d280+ d281+ d283+ d285+ d286+ d287+ d288+ d290+ d291+ d292+ d298+ d300+ d301+ d302+ d303+ d304+ d305+ d307+ d308+ d313+ d314+ d316+ d317+ d319+ d321+ d326+ d328+ d329+ d330+ d331+ d332+ d344+ d347+ d352+ d353+ d354+ d355+ d356+ d358+ d361+ d362+ d364+ d365+ d369+ d371+ d372+ d373+ d375+ d376+ d377+ d378+ d380+ d384+ d385+ d386+ d389 g(d65) = 1+ d325 + d390 107 Luận văn cao học ĐTVT 2010B K(d)=gcd(G(d), g(d65))= 1+ d2+ d4+ d6+ d9+ d13+ d14+ d16+ d17+ d19+ d20+ d22+ d23+ d24+ d26+ d27+ d28+ d30+ d31+ d32+ d33+ d34+ d35+ d39+ d40+ d42+ d43+ d44+ d45+ d46+ d48+ d49+ d50+ d53+ d56+ d58+ d59+ d62+ d66+ d68+ d70+ d72+ d73+ d77+ d79+ d82+ d86+ d90+ d91+ d94+ d97+ d100+ d101+ d102+ d104+ d105+ d106+ d107+ d110+ d111+ d112+ d113+ d117+ d118+ d119+ d120+ d121+ d124+ d126+ d127+ d131+ d132+ d133+ d134+ d136+ d137+ d139+ d142+ d144+ d145+ d147+ d148+ d149+ d150+ d151+ d152+ d154+ d155+ d158+ d159+ d161+ d162+ d166+ d168+ d169+ d170+ d173+ d175+ d176+ d177+ d179+ d180+ d184+ d185+ d186+ d188+ d191+ d196+ d198+ d199+ d200+ d202+ d204+ d205+ d209+ d210+ d213+ d216+ d218+ d220+ d221+ d227+ d229+ d232+ d235+ d236+ d237+ d239+ d240+ d242+ d243+ d245+ d246+ d247+ d249+ d251+ d254+ d255+ d259+ d260+ d262+ d263+ d264+ d265+ d268+ d269+ d272+ d273+ d274+ d277+ d280+ d281+ d283+ d284+ d285+ d286+ d288+ d290+ d291+ d292+ d294+ d299+ d302+ d303+ d304+ d305+ d306+ d307+ d309+ d310+ d311+ d312+ d313+ d314+ d318+ d319+ d320+ d321+ d323+ d325+ d329+ d330+ d332+ d334+ d335+ d336+ d339+ d341+ d342 ELS = ∂{ g(dT)} - ∂{k(d)}= 390 -342 = 48 4.4 Kết luận Chương trình bày kết mô dãy trải phổ PN tuyến tính với dãy trải phổ PN phi tuyến lồng ghép Kết cho thấy dãy trải phổ PN phi tuyến lồng ghép có tính chất tương quan tốt nhiều so với dãy trải phổ tuyến trính truyền thống Dãy trải phổ PN phi tuyến lồng ghép có vùng tương quan thấp dựa biến đổi hàm Vết biến đổi d Thực chất phép biến đổi dãy nhị phân sang đa thức ngược lại Dựa tính chất đa thức trường hữu hạn, đánh giá độ phức tạp ( ELS) dãy Nhờ có ELS lớn ( cấu trúc phi tuyến ITp ) chúng hữi ích trường hợp cần nâng cao tính bảo mật chèn phá 108 Luận văn cao học ĐTVT 2010B KẾT LUẬN Với tảng đa truy nhập theo mã, hệ thống CDMA có nhiều ưu điểm vượt trội mặt kĩ thuật đặc biệt khả bảo mật chống chèn phá Ngoài ứng dụng hệ thống thông tin di động, công nghệ CDMA áp dụng hệ thống thông tin liên lạc quân đội với tính bảo mật cao Một hạn chế hiệu hệ thống CDMA phụ thuộc vào nhiễu người sử dụng tần số, gọi nhiễu đa truy nhập MAI Nguyên nhân nhiễu MAI không trực giao hoàn toàn mã trải phổ Thêm nữa, ảnh hưởng phân tập đa đường gây đồng bộ, làm giảm tính trực giao tín hiệu thu Hiện nay, có nhiều công trình nghiên kỹ thuật khắc phục nhiễu đa truy nhập có hướng phát triển tìm mã PN có tính vùng tương quan chéo thấp Các dãy có vùng tương quan thấp không tương quan có đặc tính chống giao thoa ưu việt hẳn dãy truyền thống trì tính trực giao kể lệch đồng Luận văn cố gắng khảo sát mô dãy PN tuyến tính phi tuyến có độ dài sát với thực tế m=12,15 Thuật toán luận văn áp dụng cho dãy có m lớn 15 Tuy nhiên, khả xử lý máy tính có có hạn, yêu cầu thời gian thực lớn nên tác giả thực với m=12,15 Trên luận văn em, cố gắng em cố gắng hoàn thành chưa đầy đủ Và em mong thầy cô đồng nghiệp góp ý để em có áp dụng vào thực tế 109 Luận văn cao học ĐTVT 2010B TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Hữu Trung (2010), Kỹ thuật trải phổ truyền dẫn đa sóng mang, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Phạm Anh Dũng (2004), Lý thuyết trải phổ đa truy nhập vô tuyến, Nhà xuất Bưu Điện D.T.Tá, N.M.Dân, L.M.Hiếu, Phương pháp thiết kế dãy ngẫu nhiên phi tuyến cho hệ thống CDMA tựa đồng theo kiểu lồng ghép, Chuyên san, Viễn thông Công nghệ thông tin, số 11 tháng 03/2004, pp5 - 12 L.C.Quynh, N.V.Lam, Phần mềm tính độ phức tạp dãy phi tuyến có độ dài lớn, Tạp chí Bưu viễn thông, số 2, 2005 X.H.Tang, P.Z.Fan, A class of periodic sequences over GF(p) with low correlation zone, IEEE Trans on Inform Theory Vol 47, No 4, May 2001, pp1644-1649 R.J.MC ELIECE, Finite Field for computer scientists and Engineers, M A.Kluwer 1987 R LIDL, H NIEDER REITER, Introduction to finite fields and their applications, Cambridge 2000 J L Massey, Shift-Register Synthesis and BCH Decoding, IEEE Trans Information Theory IT-15, 122 (1969) H Holma and H Toskala, “WCDMA for UTMS Third edition” John wiley & Sons 2004 10 G Gong, “New designs for signal sets with low cross correlation, balanceproperty, and large linear span: GF(p) case,” IEEE Transactions on Information Theory 48, no 11, pp 2847–2867, Nov 2002 http://www.tapchibcvt.gov.vn/News/PrintView.aspx?ID=15666 http://www.mathworks.com/support/ http://www.ece.cmu.edu/~koopman/lfsr/index.html 110 [...]... phương pháp trải phổ và công nghệ đa truy nhập theo mã CDMA, WCDMA Chương II: Mã giả ngẫu nhiên Giới thiệu các thuộc tính quan trọng của mã giả ngẫu nhiên; phương pháp thiết kế và ứng dụng của mã giả ngẫu nhiên trong CDMA và WCDMA Chương III: Nhiễu đa truy nhập trong CDMA và WCDMA Trình bày nguyên nhân, ảnh hưởng và các giải pháp kỹ thuật đang được áp dụng cũng như các phương pháp mới đang được nghiên... thống CDMA sẽ phụ thuộc nhiều vào số lượng người sử dụng thực tế, dẫn đến dung lượng của hệ thống sẽ bị hạn chế Vì vậy em chọn đề tài: Nhiễu đa truy nhập trong hệ thống CDMA và WCDMA Trong vấn đề này, em đi sâu phân tích nguyên nhân, ảnh hưởng của nhiễu đa truy nhập lên chất lượng của hệ thống và nghiên cứu các phương pháp nhằm giảm thiểu tối đa các ảnh hưởng của nhiễu MAI đang được áp dụng Với cơ sở... thuật để nâng cao chất lượng tín hiệu và dung lượng hệ thống 2 Lịch sử nghiên cứu Tháng 05/2011: Nghiên cứu tổng quan về công nghệ CDMA và 3G WCDMA Tháng 7/2011: Nghiên cứu nguyên nhân và ảnh hưởng của nhiễu MAI lên hệ thống CDMA và WCDMA 13 Luận văn cao học ĐTVT 2010B Tháng 10/2011: Nghiên cứu các phương pháp giảm ảnh hưởng của nhiễu MAI lên hệ thống CDMA và WCDMA Tháng 12/2011: Nghiên cứu phương... vậy FH và TH là các kiểu hệ thống tránh xung đột, trong khi đó DS là kiểu hệ thống lấy trung bình 23 Luận văn cao học ĐTVT 2010B 1.2 Đa truy nhập theo mã CDMA Đa truy nhập theo mã CDMA là phương thức đa truy nhập mà ở đó mỗi kênh được cung cấp một cặp tần số và một mã duy nhất Đây là phương thức đa truy nhập mới, phương thức này dựa trên nguyên lý trải phổ Một mạng thông tin di động là một hệ thống. .. người sử dụng, trong đó một số lượng lớn người sử dụng chia sẻ nguồn tài nguyên vật lý chung để truy n và nhận thông tin Dung lượng đa truy nhập là một trong các yếu tố cơ bản của hệ thống Kỹ thuật trải phổ tín hiệu cần truy n đem lại khả năng thực hiện đa truy nhập cho các hệ thống CDMA Tồn tại các công nghệ đa truy nhập khác nhau : TDMA, FDMA và CDMA Sự khác nhau giữa chúng được chỉ ra trong hình 1.8:... 2010B PHẦN MỞ ĐẦU ĐỀ TÀI: Nhiễu đa truy nhập trong hệ thống CDMA và WCDMA TÁC GIẢ: Ngô Văn Thành Khóa: 2010B Người hướng dẫn: TS Lê Chí Quỳnh 1 Lý do chọn đề tài Hiện nay, hệ thống thông tin di động đang ngày càng phát triển và trở thành phương thức trao đổi thông tin quan trọng ở thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng Và WCDMA là công nghệ 3G hoạt động dựa trên CDMA đang là mục tiêu hướng tới... học ĐTVT 2010B LỜI NÓI ĐẦU Đa truy nhập là nền tảng của các hệ thống thông tin vô tuyến nói chung và thông tin di động nói riêng Các hệ thống đa truy nhập vô tuyến phân chia theo mã với nhiều ưu việt so với các công nghệ khác nên ngày càng trở thành công nghệ đa truy nhập chính Đến nay công nghệ này đã trở thành công nghệ thống trị ở Bắc Mỹ và Qualcom đã đưa ra phiên bản CDMA đầu tiên được gọi là IS-95A... hình 1.8: Hình 1.9 Các công nghệ đa truy nhập Trong hệ thống đa truy nhập theo tần số FDMA, các tín hiệu cho các người sử dụng khác nhau được truy n trong các kênh khác nhau với các tần số điều chế khác nhau Trong hệ thống đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA, các tín hiệu của người sử dụng khác nhau được truy n đi trong các khe thời gian khác nhau Với các công nghệ khác nhau, số người sử dụng... nhiều người cùng sử dụng chung tần số 28 Luận văn cao học ĐTVT 2010B 1.3 Đa truy nhập theo mã băng rộng WCDMA WCDMA dùng công nghệ DS -CDMA băng rộng để có tốc độ cao hơn và hỗ trợ nhiều người dùng hơn mạng 2G WCDMA hỗ trợ cả hai chế độ song công là TDD và FDD, tuy nhiên chỉ có WCDMA FDD được các hệ thống sử dụng rộng rãi Các hệ thống WCDMA hiện nay sử dụng phổ tần 5 MHz t t 5MHz 5MHz Đường lên Đường xuống... lồng ghép phi tuyến và viết code Matlab Tháng 02/2012: Hoàn thiện nội dung luận văn và viết luận văn 3 Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Luận văn nghiên cứu về nhiễu đa truy nhập MAI trong hệ thống CDMA và WCDMA: bao gồm phân tích nguyên nhân, ảnh hưởng và các giải pháp kỹ thuật khắc phục nhiễu MAI 4 Tóm tắt nội dung luận văn Chương I: Công nghệ CDMA và WCDMA Trình bày về