GIÁO TRÌNH hệ THỐNG THÔNG TIN VIỄN THÔNG

LỜI NĨI ĐẦU Lĩnh vực hệ thống khơng dây ngày mở rộng phát triển trở thành chương trình chuẩn ngành kỹ thuật điện truờng đại học Cuốn sách cần thiết sinh viên đại học mà ham thích việc nghiên cứu khoa học kỹ thuật truyền thông vô tuyến Với quan điểm mục đích sách để dạy cho sinh viên trường đại học cách cung cấp công cụ phân tích, kiến thức vật lý bản, lý thuyết truyền thông vấn đề cần thiết khác Quyển sách dựa khóa học mà học trường đại học Drexel Các sinh viên tham gia lớp học dựa sách phải học qua khóa giới thiệu biến ngẫu nhiên/xác suất kỹ thuật điều chế Những khóa học dành cho sinh viên năm kế cuối ngành kỹ thuật điện hầu hết trường viện đại học Đối với sinh viên mà chưa co quen với chủ đề bổ xung phần phụ lục Nhằm mục đích sinh viên người đọc cuối chương có phần tổng hợp Và phần tổng hợp đủ chi tiết cho sinh viên phần hướng dẫn để sinh dễ hiểu đọc lại Từ chương 2-6 có tập làm cách sử dụng Matlab Những phần nhấn mạnh kiến thức cho phép sinh viên luyện tập lý thuyến kỹ thuật sử dụng hệ thống thông tin di động không dây cách thay đổi thông số xem xét thay đổi kết tín hiệu, dạng sóng đặc tuyến khác tín hiệu khơng dây Những tập tập trung giúp cho sinh viên tiếp thu giảng phương pháp tương tác Những toán minh họa cách mà hệ thống di động hoạt động, mang lại sắc thái tinh tế hệ thống Từ chương 2-6 bao gồm ví dụ dùng để minh họa kiến thức thảo luận Những ví dụ chủ yếu tính tốn phân tích Tính tồn diện sách cho phép sinh viên người đọc vừa nghiên cứu tìm tòi chủ đề sách Chương cung cấp tổng quan khảo sát ngắn gọn đặc điểm hệ thống không dây khác thực tế Chương giới thiệu cho sinh viên vấn đề truyền dẫn không dây Chương bao quát chủ đề điều chế giải điều chế hệ thống không dây Chương khái quát khía cạnh thơng tin khơng dây tế bào Chương ảnh hưởng nhiễu đa đường hệ thống thong tin không dây Chương kỹ thuật đa truy cập hệ thống không dây CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ LỊCH SỬ CỦA HỆ THỐNG KHÔNG DÂY 1.0 TỔNG QUAN Lịch sử phát triển thơng tin di động q trình dài Chúng ta lần theo dấu vết hệ thống không dây xưa quân đội, cứu hỏa cảnh sát Những trang thiết bị sử dụng suốt thời kỳ tương đối hoành tráng; trình liên lạc đơn cơng theo sau mà người ta gọi hệ thống điện thoại di động cải tiến (IMTS), sử dụng hình thức truyền liệu song cơng Bởi số lượng kênh truyền mà hệ thống IMTS không đủ để cung cấp dịch vụ cho khách hàng cần truy cập Tình trạng khơng cải thiện khái niệm hệ thống tế bào phát triển Mặc dầu kỹ thuật tế bào bắt đầu với hệ thống tương tự nhà cung cấp điện thoại di động giới thiệu kỹ thuật kết hợp với kỹ thuật số làm cho bao phủ khu vực địa lý rộng cung cấp đường truyền với số lượng lớn người dung Tại thời điểm phát triển diễn Bắc Mỹ Châu Âu Nhật Bản thấy trước phát triển công nghệ theo chuẩn di động hệ thống khơng dây Chính điều giúp cung cấp dịch vụ điện thoại di động với số lượng tăng khơng ngừng Nhưng có niều chuẩn cạnh tranh trrong nước Mỹ toàn giới kèm với yêu cầu chất lượng tốt chuẩn so với chuẩn khác khiến người dùng khó lựa chọn cáh khơn ngoan Mặc dù có nhi6u2 chuẩn tồn Mỹ ,nhưng châu Âu dã nâng lên thành chuẩn chuần nảy sử dụng phần lại giới Thật cần thiết cho hiểu phát trỉn tự nhiên hệ thống chuẩn để dán giá đầy đủ đâu, từ đâu đến,và đến đâu ngày hôm Chúng ta nhìn ngắn gọn trình phát triển triển khai hệ thống tế bào giới bắt đầu Bắc Mỹ 1.1 Hệ thống tế bào Bắc Mỹ Có vài hệ thống tế bào hoạt động Mỹ.Chúng bao gồm AMPS ADCS dựa Interim standard 54(IS54) Interim standard 95(IS95) Ý tưởng thông tin tế bào hình thành phát triển phòng thí nghiệm AT&T Bell bước khởi đầu quan trọng mà xem kỷ nguyên thông tin không dây,với ý tưởng phân vùng địa lý thành cá tế bào tái sử dụng liên tục kênh truyền.Điều minh họa với việc dung lượng đường truyền tăng lớn Nhận thức cấu trúc tế bào minh họa hình 1.1 ,ở khu vực sẫm màu sử dụng tái sử dụng tần số Cho dù không thêm kênh truyền lới tăng dung lượng cho pháp thuê bao di chuyển dễ dàng từ vùng sang vùng khác trở thành mà gọi thuê bao di động Điều yêu cầu khoảng cách vùng cho mức tín hiệu yếu kênh truyền xa vẫnđén người dùng kênh truyền cho sẵn nào.Việc tái sử dụng kênh truyền xax1 định gọi can nhiễu,gây khu vực sử dụng chung tần số HÌNH 1.1 Các ký tự khác đáp ứng cho kênh radio khác Vùng có bóng sử dụng chung kênh radio Đây mẫu hình bảy cell tái sử dụng tần số Dựa nhận thức tế bào ,AMPS đề nghị Mỹ năm 1983,hai nhà cung cấp chia dải phổ có sẵn thương mại cho bên.Truyền song công tức khả vừa truyền nhận gọi bắng cách chia phổ làm hai ,một dải để truyền dải để nhận.Mỗi kênh radio trải 30khz dùng cho kênh thoại đơn Thông tin hai chiều đạt thông qua dải 30khz hướng.Hoạt động song công sử dụng hai dải đơng cơng trình bày hình 1.2 Chú ý hệ thống hoạt đoộng chế độ tương tự,sử dụng dạng điều chế tương tự đơn cử FM dùng cho truyền tín hiệu thoại Như thấy sau thân hệ thống tương tự tương thích việc cung cấp đặc trưng điên thoại số,như tin nhắn thoại gọi tổ chức với Hệ thống tương tự tiệm cận dến giới hạn dung lượng kênh truyền có sẵn bắt kịp phát triển hệ thống di động HÌNH 1.2 Nhận thức AMPS hệ thống tương tự sử dụng FDMA.Với người sử dụng có kênh truyền 30 KHz, để thu để phát Với khoảng cách 45 MHz Để vượt qua thiếu hụt hệ thống tế bào sẵn có,dịch vụ số Mỹ thành lập năm 1991.Sự lựa chọn để giới thiệu cách lạng số cơng nghệ truy cập phân chia theo thời gian TDMA.Ở dạng kênh radio phạn thành dải ghép phân chia theo số lượng người dùng.Mỗi khách hang sử dụng khe thời gian phân cho cho băng thông kênh radio chia cho tất người dùng trog nhóm,như hình 1.3 Kỹ thuật số tương thích tự nhiên với phát triển trạm mạng thơng tin số HÌNH 1.3 Nhận thức TDMA Ba người sử dụng chia kênh radio người sử dụng băng thông thời điểm khác Chuẩn USDC cho phép nhà cung cấp dịch vụ tế bào dần hòa vào dịch vụ từ hệ thống tương tự Điều băng thơng kênh radio hệ thống tương tự băng thông kênh radio nhau.Thay kênh thoại cho kênh radio,USDC cho phép ba kênh thoại chia kênh radio sử dụng TDMA.USDC giữ dịch vụ truyền song công AMPS cách chia hai hướng truyền dải tần 45Mhz Dạng điều chế USDC   DQPSK hình thức đa truy cập TDMA.Phân chia theo thời gian với dạng giống AMPS.Việc sử dụng có hịệu điều chế số với mã hóa thoại làm cho cơng nghệ làm tăng dung lượng có sẵn USDC so với hệ thống tương tự AMPS.Với nhiều cách mã hóa thoại tiến cơng nghệ cung cấp kênh thoại đường truyền 30khz.Kỹ thuật số cung cấp số thuận lợi so với kỹ thuật tương tự truyền thống: -Linh hoạt truyền tín hiệu,thoại,và liệu trộn -Tăng dung lượng từ việc mã hóa hiệu thoại -Giảm lượng phát pin lâu -Có thể mã hóa số cho mục đích riêng tư -Dễ dàng thực trình bắt tay trợ giúp bắt tay di động -Một thu phát điều phối nhiều người dùng chia kênh radio - Làm đơn giản dồn kênh kênh thu kênh nhận xếp Các hệ thống số khác đưa gần dựa mã hóa đa truy cập CDMA Ở hệ thống tất người dùng chia kênh radio sử dụng mã khác nhau.Tín hiệu thoại số hóa trải sử dụng mã dài(chuỗi giả ngẫu nhiên)làm tăng băng thông lên 1.25Mhz.Trong AMPS hệ thống IS54 có dung lượng cứng giới hạn ,hệ thống CDMA(IS95) cho phép ngày nhiều người chia dãi phổ.Khi số lượng người sử dụng tăng,can nhiễu tăng,nhưng người dùng khơng quay đi.Bởi người sử dụng kênh truye6b2 không cần thiết,điều mà quan trong hệ thống AMPS IS54.Hình thức cho phép truyền cới tốc độ khác Cơng nghệ làm giảm nhiễu đa đường sử dụng thu RAKE Trong lúc AMPS hoạt động xung quanh 900Mhz hệ thống số gồm Tdma CDMA hoạt động dải PCS khoảng 1900Mhz Những hệ thống hệ thống Bắc Mỹ Một số công ty cung cấp dịch vụ GSM dải tần 1900Mhz.GSM hệ thống PAN Châu Âu ,được sử dụng hầu hết châu Á châu Úc.GSM thảo luận phần tiếp 1.2 Hệ thống tế bào PAN châu Âu Trong lúc nhà cung cấp Bắc Mỹ cố gắng để cải thiện khả để cung cấp dịch vụ tốt ,dung lượng lớn Châu Âu tiến bước dài “cuộc cahc1 mạng số” thông tin di động.Nhiều nước khác Châu Âu sử dụng hệ thống chuẩn hơng tương thích với nỗ lực để biến hành chuẩn đơng thống toàn Châu Âu.kết nỗ lực đời hệ thống PAN Châu Âu mà biết đến GSM,dựa hoàn toàn vào định dạng số.Hệ thống dự kiến cung cấp hệ thống dung lượng động mà hệ th6ng1 tương tự trước khơng có được.Nó mong đợi mang lại giá rẽ hiệu quà sử dụng băng thông cao hệ thống tương tự Ở GSM kênh radio có băng thơng 200khz chia thời gan cho người dùng.Với tám người dùng méo dng5 xung dễ xảy bong mờ lựa chọn tần số.Sự xuống cấp giảm cahc1 nhảy tần số thực GSM.Dạng điều chế sử dụng dạng biến điệu điều chế tần số-số gọi GMSK.Điều cho phép sử dụng hệ thống khuếch đại phi tuyến rẽ tiền điều khiển tay,giảm kích thước giá thành đơn vị Mặc dầu ý tưởng ban đầu hoạt động dải tần 900Mhz,định dạng tương thích với 1800Mhz,được biết thống DCS 1800 (digital Communication 180) 1.3 Hệ thống tế bào Thái Bình Dương(PDC) PDC biết đến Japenese Digital Cellular(JDC)systemthi2 tương tự với USDC yêu cầu cho dải tần thấp băng thông kênh radio ,thay băng thơng 30khz JDC sử dụng băng thông 25khz cho kênh thoai sử dụng không khác so với USDC 1.4 Hệ thống thông tin di động tổng quát/hệ thống thông tin di động quốc tế 2000(IMT2000) Có nổ lực thực để thiết kế hệ thông thông tin để cung cấp đường truy cập tổng quát đối cới dịch vụ khơng dây có dung lượng động để phát thu dải rộng dịch vụ bao gồm đa phương tiện.Kết nổ lực phát triển song song kỹ tuật Bắc Mỹ nhiều nước giới với phần mở đầu triễn khai CDMA2000 Bắc Mỹ Wide Band CDMA phần lại giới Dặc điểm mấu chốt hệ thống khả truyền liệu với tốc độ khác với song mang khác băng thông khác nhau( băng hẹp CDMA2000 so với băng rộng WCDMA)những hệ thống hoạt động nơi nhà trời môi trường động củng tĩnh ,hoạt động tần số 1,9-2Ghz 1.5 Các thành phần hệ thống tế bào Các hệ thống tế bào cho dù Bắc Mỹ, Châu Âu hay Thái Bình Dương có thành phần chung Những thành phần cần thiết hệ thống tế bào trạm di động, trạm gốc trung tâm chuyển mạch di động Một trạm di dộng thường đề cập đến đơn vị di động (MU), đơn vị di chuyển (PU) máy cầm tay Một trung tâm chuyển mạch di động (MSC) thường đề cập văn phòng chuyển mạch điện thoại di động (MTSO) Một đơn vị di động mang thuê bao, cụm từ “mobile” dùng để thuê bao khơng cần phải đứng n Một nhóm đơn vị di động sử dụng ngày hệ thống số tế bào trình bày hình 1.4 Anten nhận tín hiệu từ trạm gốc phát tín hiệu từ th bao Một đơn vị điển hình có tách luồng để tách thành tần số phát thu Một nhóm tách luồng trình bày hình 1.5 Bộ tách luồn tách hai dải tần khác dải tần phát dải tần thu HÌNH 1.4 Một đơn vị di động HÌNH 1.5 Một tách luồng Dùng hai lọc để tách kênh Một trạm gốc đơn vị cố định hệ thống tế bào mà giao tiếp với đơn vị di động khuôn khổ tế bào Nó đặt trung tâm bìa tế bào có anten phát thu gắn tháp Một trạm gốc điển hình trình bày hình 1.6 Chú ý anten thu thứ hai thêm vào để cung cấp đa dạng (khả nhận nhiều khác tín hiệu, điều làm giảm hiệu ứng nhiễu đa đường) Trạm gốc thực chức liên kết đơn vị di động với MSC cung cấp kết nối đến hệ thống chuyển mạch điện thoại công cộng (PSTN) Chú ý MSC làm việc với số trạm gốc Điều trình bày hình 1.7 HÌNH 1.6 Một loại trạm gốc phải gửi lại tin nhắn có nghĩa xây dựng thời gian chờ hệ thống ,và làm cho khung ARQ thích hợp cho hệ thống vơ tuyến di động nơi mà việc truyền thông tin ,như đàm thoại diển chuẩn thời gian thực Mặc khác ,các khung ARQ có ích liệu truyền máy tính hay khơng gây hại làm số trễ việc thu việc truyền lại cần thiết Hình B.3.8 Một mã hóa chập đặc trưng.Một bit liệu (k=1) vào ghi,và bit(n=2) liệu đạt được.Chiều dài ràng buộc K Ở có số khung lai sử dụng hệ thống FEC ARQ Sự xen kẽ:Lỗi việc truyền dẫn xảy cách ngẫu nhiên khối tín hiệu.Như thảo luận từ trước,nhóm lỗi xảy tín hiệu bị biến dạng tắt dần.Khả khung mã để sửa lỗi chuỗi lỗi dài bị giới hạn.Sự giới hạn tối thiểu xen kẽ liệu.Sự xen kẽ mô tả dạng xáo trộn.Xét diễn tiến tiếp theo.,Ta phát chuỗi liệu dài để chúng thu,như biểu diễn hình B.3.9a.Ở máy thu,ta thấy chuỗi liệu với lỗi ngẫu nhiên lỗi nhóm ( ) Khi chuỗi liệu thu bị xáo trộn,lỗi mở rộng nhiều hay dễ dàng sửa lỗi chúng.Điều thấy hình B.3.9b.Sự xen kẽ thường sử dụng mã hóa điều chế máy phát,như minh họa hình B.3.10 Ở máy thu xen kẽ lại chèn vào giải điều chế giải mã FEC.Sự xen kẽ thực cách lưu trữ liệu hai bảng chiều ( hàng cột ).Dữ liệu ghi hướng nằm ngang (các hàng) đọc phát hướng dọc.Ở máy thu,dữ liệu ghi đọc phương pháp ngược lại.Quá trình tạo lỗi nhóm đưa chúng vào lỗi bit ngẫu nhiên biểu diễn hình B.3.9b Hình B.3.9 Nguyên lí xen kẽ biểu diễn thơng qua ví dụ xáo trộn (a) Không xáo trộn/sự xen kẽ.(b) Xáo trộn/xen kẽ Hình B.3.10 Cấu trúc phát thu đồng xen kẽ khung FEC (a) Phát (b) Thu B.4 ĐỒNG BỘ: Các khung điều chế số cần thu kết hợp để khôi phục thơng tin mang cách điều chế tín hiệu yêu cầu máy thu máy phát đồng Mặc khác điều cần tương ứng nghiêm ngặt đến tần số sóng mang pha sóng mang thời gian kí tự máy thu tương ứng đại lượng máy phát Cơng việc kết hợp hồn hảo gọi đồng (Proa 1995,Ande 1999) Tần số sóng mang pha đồng tiến hành thời điểm thơng qua q trình đồng sóng mang Đồng thời điểm đầu/cuối kí tự tiến hành thơng qua q trình khơi phục nhịp hay đồng kí tự B.4.1 đồng sóng mang hay phục sóng mang: Trong hệ thống điều chế số dùng giải điều chế ăn khớp máy thu,điều cần biết cách xác tần số pha sóng mang Ví dụ xét thu tín hiệu BPSK.Tín hiệu đầu vào máy thu cho : (B.4.1) Ở m(t)=±1 n(t) nhiễu trắng Gauss.Phổ r(t) không chứa hàm đenta tần số sóng mang,và đó,giá trị xác tần số sóng mang hay pha sóng mang khơng biết.Khai thơng tin sóng mang ( tần số pha ),tín hiệu sóng tới rút gọn sinh ra: (B.4.2) Thành phần thứ hai sóng mang hai lần tần số góc pha,điều thơng qua mạch vòng khóa pha (PLL),được biểu diển hình B.4.1 Chú ý hình giống hình B.4.1 khơng có vấn đề Tu thành phần pha nhân đôi ,bất kỳ độ bất định pha (nhiễu pha ) biến động pha nhân đơi Thậm chí thơng qua nhân đơi cuối quan tâm chia tần số, nhân đôi nhiễu pha ảnh hưởng đến tỉ số tín hiệu nhiễu PLL,ảnh hưởng đến biểu diễn nó.Thành phần nhiễu thứ hai sau rút gọn sinh nhiễu nhiều ,làm giảm bớt tỉ số tín hiệu nhiễu tổng cộng Mạch sóng mang cho M-ary PSK làm khác biệt không đáng kể Thay rút gọn , công sức Mth sử dụng Bộ chia tần số (bậc hai) thay chi bậc cao (bậc M) B.4.2 Đồng kí tự Để giải điều chế hoàn hảo, máy thu số cần đồng với chuyển tiếp số sóng tới.Mặt khác,ta cần biết với số mẫu xác tức thời.Đây trình đồng ký tự hay khôi phục định thời Một cách đơn giản để đạt đồng ký tự gửi tin,trong số cách ghép kênh,một tín hiệu giữ nhịp theo cạnh tín hiệu liệu mang thơng tin.Ở Hình B.4.1 Sơ đồ khối vòng khóa pha (PLL) máy thu tín hiệu giữ nhịp khơi phục dùng tách kênh tương ứng lọc.Thậm chí cách tiến hành đơn giản hiển nhiên,việc truyền dẫn tín hiệu giữ nhịp dẫn đến lãng phí cơng suất phát phần cơng suất sử dụng để mang tín hiệu giữ nhịp Có nhiều phương pháp chứa đựng thông tin định thời (Proa 1994).Ta xét tóm tắt kỹ thuật thuận lợi đặc tính đối xứng tín hiệu đầu lọc thích nghi.Xét xung hình chữ nhật đầu vào lọc thích nghi,được biểu diễn hình B.4.2a.Đầu lọc thích nghi tương ứng với đầu vào xung có dạng tam giác,như hình B.4.2b.Xung tam giác đảm bảo điểm,sự tách biệt ∆T khơng xác bên lấy mẫu tức thời T,đại lượng giá trị lấy mẫu nhau.Điều có nghĩa điểm giữa mẫu tức thời mà có giá trị cấu tạo nên mẫu tức thời.Dạng chủ yếu đồng hóa biết đồng kí tự sớm trễ.Hình B.4.3 biểu diễn sơ đồ khối động ký tự sớm trễ Hình B.4.2 Khái niệm đồng dùng lọc thích nghi.(a) Xung chữ nhật vào lọc thích nghi.(b) Đầu lọc thích nghi với lấy mẫu lý tưởng T,một mẫu sớm T-∆T,và mẫu trễ T+∆T Hình B.4.3 Sơ đồ khối đồng sớm trễ Sử dụng tương tự lọc thích nghi (chương 3),các tương quan sử dụng hình B.4.3.Các tương quan tích phân khoảng T,một tương quan tích phân sớm ∆T giây,liên quan đến ước lượng mẫu tức thời,trong tích phân khác sau ∆T giây ước lượng mẫu tức thời.Sự khác biệt hai tương quan đại lượng đầu lọc để loại bỏ nhiễu ứng dụng dao động điều khiển điện áp (VCO).Phụ thuộc vào dấu hiệu khác biệt đại lượng ,xung nhịp làm nhanh hay trễ hơn.Tín hiệu đầu VCO sử dụng để cung cấp thông tin định thời cho tương quan B.5 DUNG LƯỢNG KÊNH TRUYỀN TRONG CÁC KÊNH TRUYỀN FADING Ta nhìn vào dung lượng kênh truyền cho kênh Gauss chương 3.Tuy nhiên,các kết khơng có giá trị truyền tín hiệu diễn kênh fading.Các kết dung lượng kênh truyền cần thay đổi để tính tốn cho tín hiệu tự nhiên ngẫu nhiên thu fading Rayleigh (Lee 1990,Gunt 1996 ).Dung lượng kênh truyền kênh Rayleigh tính tốn theo phương pháp tương tự cách tính xác suất lỗi trung bình fading tính toán Trong kênh Gauss,dung lượng C (bit/s) cho bởi: bps (B.5.1) Ở B băng thơng.Bởi fading,tỉ số tín hiệu nhiễu trở thành biến ngẫu nhiên phân phối hàm mũ,như thảo luận chương 5.Nếu biểu diễn tỉ số tín hiệu nhiễu kênh fading,ta viết lại phương trình (B.5.1) sau: bps/Hz (B.5.2) Đây biểu thức cho hiệu suất phổ.Gía trị trung bình hiệu suất phổ cho bởi: (B.5.3) = Ở tỉ số tín hiệu nhiễu trung bình.Hàm pdf ,đã cho chương Điều thấy ảnh hưởng phân tập cách thay với hàm pdf tỉ số tín hiệu nhiễu điều hợp phân tập.Hiệu suất phổ sau điều hợp phân tập , cho bởi: = (B.5.4) Trong phương trình (B.5.4),ta sử dụng hàm pdf hình bao sau điều hợp phân tập (chương 5).Hiệu suất phổ vẽ đồ thị hình B.5.1 cho trường hợp kênh truyền Gauss,kênh truyền Rayleigh,và kênh truyền phân tập M nhánh.Hiệu ứng fading hiệu suất phổ biểu giá trị cuối kênh truyền kênh truyền Gauss.Sử dụng kỹ thuật phân tập mang lại hiệu suất phổ kín kênh truyền lý tưởng (ví dụ kênh Gauss) Hình B.5.1 Hiệu suất phổ kênh truyền Gauss so sánh với hiều suất kênh Rayleigh có khơng có phân tập B.6 GIAO THOA LIÊN KÝ TỰ VÀ CÁC BIỂU ĐỒ MẮT Khi xung truyền qua kênh vật lí ,các xung bị biến dạng.Sự biến dạng đến từ kiện kênh truyền khơng có băng thơng vơ định,và tất thành phần tần số có mặt xung khơng cảm thấy độ lợi giống nhau.Sự biến dạng dẫn đến mở rộng xung,với lượng hay thông tin từ xung lân cận xảy xung quan sát Hình B.6.1 biểu diễn việc phát xung xung bị biến dạng.Sự mở rộng hai cạnh xung dẫn đến nhiễu liên ký tự (ISI).Một cách mà đặc tính kênh truyền học thơng qua sử dụng “ biểu đồ mắt” (Skla 1988, Hayk 2001, Ande 1999),điều cho phép học không trường hợp méo dạng kênh truyền,mà hiệu ứng nhiễu xung thu được.Một biểu đồ mắt khơng có chồng chập đồng tất thực tín hiệu biểu đồ bit.Một biểu đồ mắt đặc trưng biểu diễn hình B.6.2.Nó gọi trơng giống mắt người.Một số đặc tính biểu đồ mắt biểu diễn Hình B.6.1 Xung ban đầu dạng méo dạng xung Độ rộng mắt mở cung cấp thơng tin khoảng thời gian mà tín hiệu thu lấy mẫu mã khơng lỗi từ nhiễu liên ký tự.Sự cài đặt tin học hóa biểu đồ mắt biểu diễn hình B.6.3.Hình biểu diễn biểu đồ mắt cho giá trị BT,ở B băng thông dB lọc thơng thấp T thời khoảng bit.Gía trị thấp BT biểu diễn thu hẹp mắt,làm cho khó lấy mẫu.Một nhiễu thêm vào,tình trở nên tồi tệ hơn.Ở giá trị cao BT(=0.5),nó trở nên dễ dàng để lấy mẫu tín hiệu,từ mắt mở hồn tồn Hình B.6.2 Sơ đồ mắt theo thuộc tính khác Hình B.6.3 Một cài đặt máy tính tạo biểu đồ mắt B.7 HÀM SỐ LỖI Hàm số lỗi xảy kỹ thuật khoa học ứng dụng ta phân chia với hàm mật độ xác suất Gauss hay bình thường.Như ta thấy chương 3,xác suất lỗi thường biểu diễn thành phần hàm số lỗi (Skla 1988) Hàm số lỗi u,biểu diễn erf(u),được cho tích phân: (B.7.1) Mặt khác,hàm liên quan hàm sai bù,erfc(u),được cho bởi: (B.7.2) Hàm lỗi hàm sai bù liên quan với thông qua: erfc(u) + erf(u)=1 (B.7.3) Biểu đồ Gauss biểu diễn khoảng tương ứng để hàm sai bù biểu diễn hình B.7.1 Một số đặc tính hàm lỗi sau: erf(-u) =- erf(u) (B.7.4) Khi u tiến tới vô cùng,erf(u) tiến tới giá trị đơn vị: (B.7.5) Mặt khác,hàm liên quan thường sử dụng lý thuyết xác suất hàm Q,được cho bởi: (B.7.6) So sánh phương trình (B.7.5) (B.7.6),ta viết: (B.7.7) Hoặc (B.7.8) Hình B.7.1 Biểu đồ hàm sai bù CHỦ ĐỀ VỀ ĐỘ SUY GIẢM VÀ FADING C.1 DẢI THÔNG PHÙ HỢP VÀ THỜI GIAN KẾT HỢP Ta thấy kênh truyền di động biểu độ phân tán thời gian tần số.Trong phân tán thời gian gây fading lựa chọn tần số,phân tán tần số gây fading lựa chọn thời gian.Cuộn dây kết từ hiệu ứng đa đường,trong cuối kết trực tiếp mở rộng Doppler.Các phương trình cho băng thơng kênh truyền (biểu diễn điều kiện kết hợp băng thông kênh truyền) thời gian kết hợp suy dễ dàng từ nội dung tương quan Một kênh truyền xét lựa chọn tần số có nhiều thành phần tần số dẫn đến khác biệt thời gian đến máy thu chịu khác biệt mức suy giảm.Ta kiểm tra trường hợp mà ta phát âm đặt sát thông qua kênh truyền lựa chọn tần số (Kenn 1969).Từ tần số chặt,ta chịu mức suy giảm tương tự nhau.Nếu ta tăng khoảng cách tần số,các tần số khác biệt lượng thời gian đến máy thu thành chịu mức suy giảm khác Nếu ta phát tín hiệu băng rộng thay tần số khác biệt,các tần số cực biên phổ chịu mức suy giảm khác nhau.Ta lý luận dải tần số mà suy giảm số tạo miền tần số mà tất thành phần tần số vận hành cách đồng nhất.Mặt khác,ta nói kết hợp hành qua dải băng này,và ta nhận dải tần số dải thông phù hợp kênh truyền (Kenn 1969,Stee 1999) Bây xét trường hợp kênh truyền di động,ví dụ phát nhận tín hiệu MU chuyển động.Sự chuyển động chất dung môi tạo hiệu ứng Doppler,và điều dẫn tới thay đổi đặc tính tần số kênh truyền,dẫn đến không nén xung ( dịch chuyển Doppler dương) hay độ giãn xung( dịch chuyển Doppler âm).Mặt khác,dạng xung gần thay đổi,và ta mơ tả tượng điều kiện phân tán tần số.Điều dẫn đến mở rộng(hay thu hẹp) băng thơng tín hiệu thu so sánh với băng thơng tín hiệu phát đi.Nếu ta phát liệu tỉ số cao (tín hiệu băng thơng lớn) thơng qua kênh truyền biến thiên thời gian,sự thay đổi băng thông gây dịch chuyển Doppler bỏ qua được,và kết không méo dạng.Nếu tỉ số liễu thấp,sự thay đổi băng thông đem lại dịch chuyển Doppler quan trọng,ảnh hưởng đến xung.Như vậy,khoảng cách xung gia tăng (băng thơng tín hiệu thấp),kênh truyền thay đổi xung qua,làm méo dạng tín hiệu.Tương tự băng thơng phù hợp ,thời gian kết hợp định nghĩa thời gian mà kênh truyền giả thiết số (Jake 1974,Stei 1987) Tuy nhiên,kênh liên lạc vô tuyến ngẫu nhiên,và điều kiện,băng thơng phù hợp thời gian kết hợp,được mô tả tốt dùng đặc tính thống kê kênh truyền.Ta quan tâm đến việc tìm cách tương tự đường bao tần số khác nhau( băng thông phù hợp) thời điểm tức thời khác (thời gian kết hợp).Mặt khác,ta phải biết cách tương quan đường bao đó,cũng khơng miền tần số hay miền thời gian.Hệ số tương quan,các biện pháp bậc tương tự sử dụng để tính tốn băng thông phù hợp thời gian kết hợp:dải tần số qua kênh truyền có đặc tính tương tự (hay số),và khoảng thời gian qua kênh truyền có đặc tính tương tự (hay số),tương ứng.Hệ số tương quan đường bao, ,được cho bởi: (C.1.1) đường bao tần số thời gian tức thời ,trong đường bao tần số thời gian tức thời Trong phương trình (C.1.1), biểu diễn trung bình thống kê qua thời gian trễ,hay thời gian xảy tín hiệu đến máy thu từ máy phát Từ hệ số tương quan,ta cần mẫu hàm mật độ xác suất thời gian trễ tín hiệu.Điều lấy mẫu cách xấp xỉ dùng phân bố hàm mũ (Jake 1974,Stee 1999),…., (C.1.2) Đại lượng Ở đây: Định nghĩa trễ mở rộng kênh truyền,được cho bởi: (C.1.3) (C.1.4) ,hệ số tương quan suy ra: (C.1.5) Ở hàm Bessel bậc đầu tiên.Chú ý tương quan tín hiệu riêng biệt ,ta đặt phương trình (C.1.5).Hệ số tương quan tần số, , là: (C.1.6) Hệ số tương quan tần số biểu diễn hình C.1.1a.Khi khoảng cách tần số tăng,hệ số tương quan giảm Hình C.1.1 Hàm tương quan.(a) Tương quan tần số.(b) Tương quan thời gian Băng thông phù hợp, thực tương ứng với hệ số tương quan 0.5,dẫn đến giá trị: (C.1.7) Sự lựa chọn giá trị tương quan 0.5 tùy ý,và vài nhà nghiên cứu dùng giá trị 0.9.Trong trường hợp khác,băng thông phù hợp cung cấp cho ta phương pháp định lượng kênh truyền tự nhiên phân tán Sự tương quan thời gian đạt cách đặt phương trình (C.1.5) biểu diễn hình C.1.1b.Hệ số tương quan trạng thái dao động phân rã hàm thời gian khác biệt.Thời gian kết hợp thực tương ứng với giá trị hệ số tương quan 0.5,dẫn đến: (C.1.8) C.1.1 Phân tán chống méo dạng Một hệ lan truyền đa đường kênh truyền trở nên phân tán.Mặt khác,kênh truyền trở thành chọn lọc tần số.Một vài rối loạn có văn chương méo dạng phân tán (Kenn 1969,Stee 1999).Để hiểu khác biệt tương tự tượng,ta xét trường hợp ta có tín hiệu x(t),như hình C.1.2a,được giới hạn sau: (C.1.9) Ta giả sử tín hiệu giới hạn băng thông đến B/2 để: (C.1.10) ... thông 25khz cho kênh thoai sử dụng không khác so với USDC 1.4 Hệ thống thông tin di động tổng quát /hệ thống thông tin di động quốc tế 2000(IMT2000) Có nổ lực thực để thiết kế hệ thông thông tin. .. đường hệ thống thong tin không dây Chương kỹ thuật đa truy cập hệ thống không dây CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ LỊCH SỬ CỦA HỆ THỐNG KHÔNG DÂY 1.0 TỔNG QUAN Lịch sử phát triển thông tin di động q trình. .. gọi, bắt đầu gọi mục đích điều khiển khác Hệ thống song công: hệ thống cho phép đồng thời thông tin hai chiều Hệ thống bán song công: cho phép thông tin hai chiều, thời điểm người dùng phát thu