Nhưng ở môi trường nhiều người dùng, họ có thể sử dụng chung một băng tần trải phổ và hệ thống khi đó đạt được hiệu quả sử dụng băng tần cao mà vẫn duy trì được các ưu điểm của trải phổ [r]
(1)Kỹ thuật trải phổ CDMA Lêi nãi ®Çu Những năm vừa qua, hệ thống thông tin di động Việt Nam đã sử dụng công nghệ GSM Tuy nhiên, tương lai đã và phát triển lên hệ thống sử dụng công nghệ CDMA, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng số lượng chất lượng dịch vụ trên hệ thống Công nghệ CDMA dựa trên nguyên lý trải phổ đã đạt hiệu sử dụng dải thông lớn nhiều lần so với các công nghệ tương tự số khác, đó số lượng thuê bao đa truy nhập lớn nhiều Nhờ việc dãn rộng phổ tín hiệu mà có thể chống lại các tác động nhiễu và bảo mật tín hiệu Các hệ thống sử dụng công nghệ CDMA đã đáp ứng các nhu cầu thông tin di động tương lai ViÖc n¾m b¾t ®îc c«ng nghÖ nµy lµ rÊt cÇn thiÕt Trong c«ng nghÖ CDMA, kü thuật trải phổ đóng vai trò quan trọng Từ lý đó, sau quá trình tìm hiểu nhóm chúng em đã lựa chọn đề tài: “Kỹ thuật trải phổ CDMA” để nghiên cøu Do thời gian tìm hiểu và trình độ còn hạn chế Trong phạm vi báo cáo này, chóng em tËp chung nghiªn cøu kü thuËt tr¶i phæ CDMA Néi dung b¸o c¸o gåm phÇn chÝnh: ( Vũ Hồng Sơn) - Kü thuËt tr¶i phæ trùc tiÕp - Kü thuËt tr¶i phæ nh¶y thời gian ( Vũ Văn Hai) - Kü thuËt tr¶i phæ nh¶y tần (Chu Út Thậm ) T/m nhãm sinh viªn thùc hiÖn Trưởng nhóm Vũ Hồng Sơn Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com (2) Kỹ thuật trải phổ CDMA KỸ THUẬT TRẢI PHỔ TRỰC TIẾP 1.1 Giới thiệu Ở các hệ thống thông tin thông thường, độ rộng băng tần là vấn đề quan tâm chính và các hệ thống này thường thiết kế cho sử dụng càng ít độ rộng băng tần càng tốt Tuy nhiên, hệ thống thông tin trải phổ ( SS: Spread Spectrum), độ rộng băng tần tín hiệu mở rộng gấp nhiều lần trước phát Khi có người sử dụng băng tần trải phổ thì không có hiệu sử dụng băng tần Nhưng môi trường nhiều người dùng, họ có thể sử dụng chung băng tần trải phổ và hệ thống đó đạt hiệu sử dụng băng tần cao mà trì các ưu điểm trải phổ như: Chống nhiễu tốt Chia sẻ cùng tần số với nhiều người sử dụng Bảo mật tốt có chuỗi mã giả ngẫu nhiên Khó bị nghe trộm Hạn chế và làm giảm hiệu ứng đa đường truyền Tuy nhiên trải phổ có hạn chế như: Không hiệu băng thông Hoạt động phức tạp Như vậy, hệ thống thông tin coi là hệ thống trải phổ khi: -Tín hiệu phát có độ rộng băng tần lớn nhiều so với độ rộng băng tần tối thiểu cần thiết -Trải phổ thực mã độc lập với số liệu 1.2 Nguyên lý trải phổ trực tiếp Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com (3) Kỹ thuật trải phổ CDMA Hình 1: Nguyên lý trải phổ Trong CDMA, kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DS-SS) sử dụng Mỗi người sử dụng cấp mã riêng biệt Mã sử dụng thường là chuỗi giả tạp âm (PN-Pseudo Noise ) hay giả ngẫu nhiên, có tốc độ lớn, lớn tốc độ bít liệu, tức là phần tử chuỗi có độ rộng thời gian nhỏ, nhỏ độ rộng bit liệu và gọi là chip Hệ thống DS-SS đạt cách nhân trực tiếp tín hiệu cần trải phổ với tín hiệu giả ngẫu nhiên Tín hiệu sau trải phổ điều chế sóng mang theo BPSK QPSK… trước truyền Phía thu dùng mã PN để giải trải phổ lấy tín hiệu mong muốn Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com (4) Kỹ thuật trải phổ CDMA Hình 2: tín hiệu trải phổ Tín hiệu phát d(t) trải phổ tín hiệu PN c(t) cách nhân hai tín hiệu này lại với Tín hiệu nhận d(t).c(t) sau đó điều chế cho sóng mang trước truyền Hình 3: Biểu diễn tín hiệu trải phổ - Фd(f) mật độ phổ công suất tín hiệu trước trải phổ - Фdc(f) mật độ phổ công suất tín hiệu sau trải phổ Tín hiệu phát người thứ k là luồng số thông tin người sử dụng dk(t) có tốc độ bít Rb = 1/Tb dk(t) xác định sau: Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com (5) Kỹ thuật trải phổ CDMA dk (t ) dk (i ) pTb (t iTb ) dk(t) là luồng bít lưỡng cực với hia mức giá trị {+ 1,-1} Luồng tín hiệu dk(t) trải phổ cách nhân với mã trải phổ (gọi là mã giả tạp âm PN ) c(t) , có tốc độ Rc= 1/Tc lớn nhiều lần so với Rb Phần tử nhị phân chuỗi c(t) gọi là chip để phân biệt nó với phần tử nhị phân (bit) tin Mã trải phổ này làm cho băng tần tín hiệu sau trải phổ lớn lên nhiều truyền đồng thời dùng để phân biệt các thuê bao tận dụng đường truyền cho quá trình đa truy nhập, mã trải phổ không phải là ngẫu nhiên mà chúng có chu kì xác định và biết trước máy thu chủ định Mã trải phổ là chuỗi chip nhận các giá trị {+ 1,-1} gần đồng xác suất và biểu diễn sau: N ck (t ) ck (i ) pTc (t iTc ) i 1 Trong đó ci = ± 1,là chuỗi xung nhận giá trị +1 -1 và Tc là độ rộng chip và Tc = NTb (N số chip bít) , pTc là hàm xung vuông xác định sau: 1,0 t Tc pTc (t ) 0, Sau trải phổ tín hiệu có tốc độ chip Rc đuợc đưa lên điều chế sóng mang cách nhân với tín hiệu sóng mang: Eb cos(2 fc t ) Tb Trước truyền sau: S (t ) Eb dk (t )ck (t )cos(2 fc t ), 0 t Tb Tb Trong đó Eb lưọng bít, Tb là độ bit và fc là tần số sóng mang Tại phía thu, để các máy thu có thể phân biệt các mã trải phổ, các mã này phải là các mã trực giao chu kỳ Tb thoả mãn điều kiện sau: Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com (6) Kỹ thuật trải phổ CDMA 1, k j Tb c k (t )cj (t ) dt 0, k j Tb 0 Và tích của hai mã trực giao là tích với chính nó và là mã trực giao tập mã trực giao là tích hai mã khác nhau: 1, k j ck (t )cj (t ) 0, k j Để đơn giản ta coi máy thu đồng sóng mang và mã trải phổ với máy phát, nghĩa là tần số, pha sóng mang và mã trải phổ máy thu giống máy phát Ngoài bỏ qua tạp âm nhiệt đường truyền và xét nhiễu K-1 người sử dụng hệ thống, giả sử công suất tín hiệu thu máy thu k K người sử dụng và để đơn giản ta bỏ qua trễ truyền sóng, tín hiệu thu sau: K r (t ) 2TEbbr dj (t )cj (t )cos(2 fct ) j 1 Trong đó Ebr = Eb/Lp là lượng bit thu, Lp là suy hao đường truyền Tín hiệu thu đưa lên phần đầu quá trình giải điều chế để nhân với sóng mang: cos(2 fc t ) Tb Sau đó đưa lên trải phổ,kết cho ta: u (t ) Eb r K K dj (t )cj (t )ck (t ) dj (t )cj (t )ck (t )cos(4 fct ) Tb j 1 j 1 Sau tích phân thành phần cao tần bị loại bỏ,ta được: Tb Tb Ebr K v(t ) u (t )dt dj (t ) cj (t )ck (t )dt T b j 1 0 tính chất trực giao các mã trải phổ và dj = {+1,-1} ta kết sau: v(t ) dk (t ) Ebr Ebr Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com (7) Kỹ thuật trải phổ CDMA Mạch định cho mức V(t) dương và V(t) âm kết ta chuỗi bít thu, ˆb(t) là ước tính chuỗi phát Ở hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp có hai cách trải phổ chính là: + trải phổ DS/SS_ BPSK (Trải phổ trực tiếp BPSK) + trải phổ DS/SS_QPSK (Trải phổ trực tiếp QPSK) KỸ THUẬT TRẢI PHỔ NHẢY THỜI GIAN – THSS 2.1 Giới thiệu kỹ thuật trải phổ nhảy thời gian - THSS THSS_Time Hopping Spread Spectrum: Đó là hệ thống mà bit cần truyền chia thành các khối k bit, khối phát cach ngẫu nhiên các cụm các khe thời gian Khe thời gian chọn để phát cho cụm định nghĩa chuỗi PN nó có nhiệm vụ xác định mẫu nhảy khe thời gian Hình 2.1: Trải phổ nhảy thời gian ( THSS ) Trong đó: J là số khe thời gian T s = T f /J 2.2 Nguyên lý hệ thống THSS Trong hệ thống trải phổ nhảy thời gian số liệu phát thành các cụm Mỗi cụm gồm k bit số liệu và thời gian chính xác để phát cụm xác định chuỗi mã PN Gỉa sử thang thời gian chia thành các khung, khung T f giây Sau đó khung lại chia tiếp thành J các khe thời gian Vì khe thời gian chiếm độ rộng T s = T f /J giây Biểu đồ thời gian thể sau Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com (8) Kỹ thuật trải phổ CDMA Hình 2.2: Biểu đồ thời gian cho hệ thống THSS Trong thời gian khung nhóm k bit liệu phát T s giây tức là J khe thời gian Các khe thời gian sử dụng để phát xác định chuỗi PN Mỗi bit chiếm T = T s /K giây phát Quan hệ T s , T f , T mô tả trên hình() Gỉa sử thời gian bit số liệu là T, để kịp truyền dẫn số liệu vào ta cần T f = KT Nếu các bit số liệu vào là bi , i là số nguyên ta có thể biểu diễn tín hiệu THSS sau STH = k 1 i l 0 b l ik P T (t-i T f -a i T s - l T ) Trong đó P T là xung chữ nhật đơn vị độ rộng là T giây, a i 0,1 j 1 là số ngẫu j nhiên xác định j bit chuỗi PN và J= với i thể khung thứ i, a i thể số khe thời gian, l là số thứ tự bit cụm Số liệu truyền các cụm k bit lần với bit phát khoảng T =( T f /J)/k giây Vì tốc độ bit cụm là 1/ T giây để truyền băng tần gốc có độ rộng băng tần là 1/T Hz.Còn truyền băng thông thì dải thông là 2/T Hz Vì tin có độ rộng là 1/T, độ rộng băng tần mở rộng là ( 1/T )/(1/T) = ( k T)J/ T f = j truyền dẫn băng gốc và 2j truyền dẫn băng thông Độ lợi xử lý là (2/T )/(2/T) =J truyền băng thông Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com (9) Kỹ thuật trải phổ CDMA KỸ THUẬT TRẢI PHỔ NHẢY TẦN – FHSS (Chu út Thậm) 3.1 Nguyên lý chung Hệ thống trải phổ nhảy tần – Frequency Hopping Spread Spectrum, định nghĩa là nhảy hay chuyển đổi tần số sóng mang tập hợp các tần số theo mẫu xác định chuổi giả tạp âm PN Trong các hệ thống thông tin kiểu trải phổ nhảy tần – FH, mã trải phổ giả tạp âm không trực tiếp điều chế sóng mang đã điều chế, nó sử dụng để điều khiển tổng hợp tần số Ở thời điểm nhảy tần, tạo mã giả tạp âm đưa đoạn k chip mã để điều khiển tổng hợp tần số, theo điều khiển đoạn k chip mã này, tổng hợp tần số nhảy sang hoạt động tần số tương ứng thuộc tập 2k các tần số Mỗi đoạn gồm k chíp mã gọi là từ tần số, có 2k từ tần số Do các từ tần số xuất ngẫu nhiên nên tần số dao động tổng hợp tần số tạo nhận giá trị thuộc tập 2k tần số mang tính ngẫu nhiên Phổ tín hiệu nhảy tần có bề rộng sóng mang đã điều chế khác là nó bị dịch tần khoảng tần số dao động tổng hợp tần số tạo và nhỏ nhiều so với độ rộng băng trải phổ Tuy nhiên, tính trung bình trên nhiều bước sóng nhảy thì phổ tín hiệu nhảy tần lại chiếm toàn bề rộng băng trải phổ Tốc độ nhảy tần có thể nhanh hay chậm tốc độ số liệu Từ đó ta có loại hệ thống trải phổ nhảy tần, đó là hệ thống nhảy tần nhanh và hệ thống nhảy tần chậm Máy phát FHSS Sơ đồ khối máy phát FHSS mô tả hình vẽ: Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com (10) Kỹ thuật trải phổ CDMA Tín hiệu liệu b(t) đưa vào điều chế FSK thành tín hiệu x(t) Trong khoảng thời gian bít x(t) có hai tần số f’ và f’+∆f, tương ứng với bít và liệu Tín hiệu này trộn với tín hiệu y(t) từ tổng hợp tần số Cứ Th giây, tần số y(t) lại thay đổi theo các giá trị k bit nhận từ tạo mã PN Do có tổ hợp k bit nên ta có thể có 2k các tần số khác tạo tổng hợp tần số Bộ trộn tạo tần số tổng và hiệu, hai tần số này lọc lọc băng thông (BPF) Ta có thể viết tín hiệu đầu tổng hợp tần số đoạn nhảy sau: y(t) = 2A cos [ 2π (fg + il∆f)t + θ ] ; với Th<t<(l+1)Th Trong đó: + il Є {0, 2, 4, 2(2k – 1)} – là số nguyên chẵn + fg: là tần số không đổi + θ: là giá trị pha Giá trị il xác định k bit nhận từ tạo chuỗi giả tạp âm Giả thiết lọc BPF lấy tần số tổng ở đầu trộn Khi này ta có thể viết tín hiệu đầu lọc BPF bước nhảy sau: y(t) = 2A cos [ 2π (f0 + ilf + bl∆f)t + θ1] ; với l<t< (l+1)Th Trong đó: + b1 Є {0, 1} – là giá trị số liệu l<t< (l+1)Th và f0 = f + fg Ta thấy tần số phát f0 + ilf b1 = và f0 + ilf + ∆f bl = Vì các tần số có thể phát là { f0, f0 + ∆f, f0 + 2∆f, f0 + (K-1)∆f} Trong đó Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com 10 (11) Kỹ thuật trải phổ CDMA K = 2k+1, để có thể có tần số nhảy là K Đặc biệt pha θ1 có thể thay đổi từ bước nhảy này tới bước nhảy khác vì tổng hợp tần số khó trì nó không đổi Bộ phận nhân tần hình trên là tùy chọn Mục đích nó là trải rộng thêm băng tần FHSS Bộ nhân băng tần sử dụng để tạo tín hiệu điều tần băng rộng từ tín hiệu điều tần băng hẹp Hệ số β nhân tần có mục đích làm tăng tần số và pha tín hiệu đầu vào β lần Xét độ rộng băng tần, tần số FH không thay đổi đoạn nhảy Trong toàn khoảng thời gian, tín hiệu phát nhảy tất K tần số, vì nó chiếm độ rộng băng tần là: BFH = K.∆f Để tính toán độ lợi xử lý, ta đã biết độ rộng băng tần kênh cần thiết để truyền số liệu 2/Tb , nên Gp là tỷ số độ rộng băng tần kênh để truyền liệu trải phổ và độ rộng băng tần cần thiết để truyền tín hiệu băng tần gốc sau: Gp = K.∆f / (2/Tb) = KTb / 2Th Trong đó ta giả thiết phân cách tần số 1/Tb Nếu ta sử dụng thêm nhân tần có hệ số β thì phổ tín hiệu FH mở rộng β lần Vì độ rộng băng tần tổng hợp tín hiệu FH này là β.K∆f (Hz) và đó độ lợi tính bằng: Gp = β.K.∆f / (2/Tb) = β.KTb / 2Th Máy thu FHSS Sơ đồ khối máy thu FHSS mô tả hình vẽ: Tín hiệu máy thu lọc loc băng thông BPF có độ rộng băng thông độ rộng băng tín hiệu FHSS nghĩa là vào khoảng f0 -0,5∆f (Hz) đến f0 +(K Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com 11 (12) Kỹ thuật trải phổ CDMA 0,5)∆f (Hz) Hình mô tả các hệ thống thực khôi phục định thời ký hiệu và đồng chuỗi PN, đây không cần khôi phục sóng mang vì máy thu sử dụng giải điều chế không liên kết và tốc độ nhảy tần nhanh máy thu khó theo dõi pha sóng mang pha này thay đổi bước nhảy Bộ tạo chuỗi PN phía phát tạo chuỗi PN đồng với chuỗi thu, đầu tổng hợp tần số là: g(t) = Acos [2π (fg + il ∆f)t + θ’] ; với lTh < t < (l+1)Th Bỏ qua tạp âm, đầu vào BPF là: g(t).s(t) = Acos [2π (fg + il∆f)t +θ’].Acos [2π (f0 + il∆f + bl∆f)t + θ] Với: lTh < t < (l+1)Th g(t).s(t) = A/2 {cos [2π (fg + f0 + 2il∆f + bl ∆f)t + θ’ + θ ] + cos [2π (fg – f0 + bl ∆f)t + θ’ – θ ] } Thành phần tần số cao bị lọc BPF loại bỏ và còn lại thành phần tần số thấp Ta ký hiệu f0 = fg + f’ Vậy đầu vào giải điều chế FSK là: A cos 2 f ' t l l '; bl w(t ) A cos 2 f ' ft '; b l l l Đầu này chứa tần số f’ (f’ + f) Vì b không thay đổi thời gian Tb bit, nên khoảng thời gian này tín hiệu w(t) có tần số không đổi Như khoảng thời gian Tb giây giải điều chế FSK tách tần số này và tạo đầu số là là Nói cách khác ta có thể tách tần số chứa w(t) cho đoạn nhảy để nhận Tb/Th các giá trị cho bước nhảy Từ các giá trị này, sử dụng nguyên tắc đa số ta có thể định bit liệu là hay là 3.2 Hệ thống trải phổ nhảy tần nhanh Ở hệ thống FHSS nhanh, có ít lần nhảy tần số ứng với bit liệu Với Tb là chu kỳ tín hiệu liệu, Th là thời gian đoạn nhảy tần thì Tb≥Th Trong khoảng thời gian Th giây lần nhảy tần, số các 2k tần số (f0, f0 + ∆f, f0 + 2∆f, … , f0 +(K – 1)∆f) phát Trong đó ∆f là khoảng cách các tần số lân cận, thường chọn băng 1/Th Hình 3.2.1 biểu diễn cho hệ thống FH với tốc độ nhảy tần lần tốc độ số liệu Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com 12 (13) Kỹ thuật trải phổ CDMA Nhảy tần nhanh với điều chế M-FSK Để hiểu cụ thể ta tìm hiểu hệ thống trải phổ nhảy tần nhanh với điều chế MFSK Dạng tổng quát FSK số là FSK M trạng thái, đó M tần số sử dụng để biểu thị Log2(M) bit số liệu Với trải phổ FH, tần số phát nhảy trên lượng lớn các tần số ( 2k.M tần số), đó k là số bit đư từ tạo mã PN đến tổng hợp tần số Hình 3.2.2 biểu thị cụ thể hệ thống trải phổ FH nhanh với điều chế FSK M trạng thái Với giả thiết M = 4, nghĩa là thời điểm hai bit số liệu xem xét và giả thiết là ba bước nhảy ký hiệu (mỗi ký hiệu Log2(M) bit số liệu), đây ta sử dụng Ts = Log2(M)Tb để biểu diễn thời gian ký hiệu, Th biểu diễn thời gian bước nhảy tần Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com 13 (14) Kỹ thuật trải phổ CDMA Trục tần số chia thành 2k nhóm tần số, k bit chuỗi PN xác định tần số nhóm nào sử dụng Vì bit từ luồng số liệu và k bit từ chuỗi PN xác định chính xác tần số nào phát đoạn nhảy tần Do tần số phát thay đổi Th giây lần nên để điều chế trực giao khoảng cách tần số tối thiểu phải là 1/Th Độ rộng băng tần tổng hợp khoảng 2k.M/Th(Hz) Tốc độ nhảy tần cho các hệ thống nhảy tần nhanh Một ưu điểm hệ thống trải phổ nhảy tần – FH so với trải phổ trực tiếp – DS là tốc độ đồng hồ tạo PN không cần cao DS để đạt cùng độ rộng băng tần Để hiểu rõ điều này ta so sánh tốc độ đồng hồ hệ thống này Trong hệ thống DS/SS tốc độ đồng hồ tạo chuỗi PN tốc độ chip 1/Tc tức là độ rộng băng tần là Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com 14 (15) Kỹ thuật trải phổ CDMA 2/Tc Ở hệ thống FH/SS nhanh ta cần k bit từ tạo chuỗi PN cho bước nhảy tần Vì tạo chuỗi PN phải tạo k bit Th giây, nghĩa là tốc độ đồng hồ là k/Th (Hz) và độ rộng băng tần điều chế trực giao là (2k+1)∆f = (2k+1) / Th Ta có tỉ số độ rộng băng tần hệ thống sau: 2k 1 1/ Tc 2k => Tc Th 1/ Th k Tỷ số này lớn với giá trị k thực tế Do đó tốc độc đồng hồ hệ thống FHSS nhỏ nhiều so với hệ thống DSSS 3.3 Hệ thống trải phổ nhảy tần chậm Khi Tb/Th <1 ta hệ thống nhảy tần chậm Sơ đồ khối máy phát và thu tương tự hệ thống nhảy tần nhanh Hình 3.3.1 mô tả biểu đồ hệ thống nhảy tần chậm với Tb/Th = 1/2 nghĩa là lần nhảy tần bit, lần nhảy tần số liệu thay đổi và Vì tần số phát có thể thay đổi Th giây lần nên để điều chế trực giao khoảng cách phải là ∆f = m/Tb Trong đó m là số nguyên khác Nếu ta chọn ∆f = 1/Tb và tổng hợp tần số tạo 2k tần số, độ rộng băng tần là K.∆f = K/Tb (Hz) Trong đó K = 2k+1 Độ đợi xử lý là K/2 Khi sử dụng nhân tần với hệ số nhân β máy phát, phân cách tần số đầu cuối cùng trở thành β.∆f và G = β.K/2 Nhảy tần chậm với điều chế M – PSK Tìm hiểu cụ thể hệ thống nhảy tần chậm ta xét ví dụ với hệ thống nhảy tần chậm với điều chế M-FSK có M = và Ts = TbLog2M Tức là thời gian bước nhảy có ký hiệu liệu Độ rộng băng tần lớn hệ thống đạt là 2k.M/Ts (Hz) Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com 15 (16) Kỹ thuật trải phổ CDMA Tương tự hệ thống trải phổ nhảy tần nhanh Trục tần số chia thành 2k nhóm tần số, k bit chuỗi PN xác định tần số nhóm nào sử dụng Vì bit từ luồng số liệu và k bit từ chuỗi PN xác định chính xác tần số nào phát đoạn nhảy tần Hệ thống trải phổ nhảy tần có nhiều ưu điểm vượt trội tốc độ chuỗi PN tốc độ xung nhịp Hệ thống FHSS có thể hoạt động trên dải tần số rộng (cỡ GHz) nhiều so với các hệ thống trải phổ dùng các kỹ thuật khác, ngoài tín hiệu FHSS có thể trải rộng nhiều so với hệt hống DSSS với cùng tốc độ đồng hồ Tuy nhiên, hệ thống FHSS cùng còn số hạn chế định đó là tính phức tạp tổng hợp tần số dẫn đến giá thành đắt Mặc dù hạn chế nhiễu giao thoa hệ thống FHSS lại dễ bị thu trộm hệ thống DSSS Việc phát triển các hệ thống FHSS nghiên cứu mạnh mẽ Tương lai có hệ thống FHSS với tầm hoạt động trên các băng tần rộng Kỹ thuật công nghệ này ngày càng hoàn thiện, khắc phục hạn chế Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com 16 (17) Kỹ thuật trải phổ CDMA Kết luận Hiện phần lớn các quan tâm hệ thống SS là các ứng dụng đa truy nhập mà đó nhiều người sử dụng cùng chia sẻ độ rộng băng tần truyền dẫn Trong hệ thống DSSS tất người sử dụng cùng dùng chung băng tần và phát tín hiệu họ đồng thời.Máy thu sử dụng tín hiệu giả ngẫu nhiên chính xác để lấy tín hiệu mong muốn cách giải trải phổ Các tín hiệu khác xuất dạng các nhiễu phổ rộng công suất thấp tựa tạp âm Ở các hệ thống FHSS và THSS người sử dụng ấn định mã giả ngẫu nhiên cho không có cặp máy phát nào sử dụng cùng số hay cùng khe thời gian, các máy phát tránh xung đột Như FH và TH là kiểu hệ thống tránh xung đột, đó DS là kiểu hệ thống lấy trung bình Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com 17 (18) Kỹ thuật trải phổ CDMA Thuật ngữ viết tắt AWGN Additive White Gaussian Noise Tạp âm Gauss trắng cộng BEP Bit Errored Probanbility Xác xuất lỗi bit BER Bit Errored rate Tỷ số lỗi bít BPSK binary Phase Shift keying Modulation Điều chế khóa dịch pha hai trạng thái CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã DSSS Direct Sequence Spreading Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp QPSK Quadrature Amplitude Modulation Điều chế khóa dịch pha cầu phương SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên tạp âm PSD Power Spectrum Density Mật độ phổ công suất CNR Carrier to Noise Ratio Tỉ số sóng mang trên tạp âm SS Spread Spectrum Trải phổ SSMA Spread Spectrum Multiple Access Đa truy nhập trải phổ TH Time Hopping Nhảy thời gian FFH Fast Frequency Hopping Nhảy tần nhanh FH Frequency Hopping Nhảy tần FSH Slow Frequency Hopping Nhảy tần chậm Báo cáo chuyên đề vô tuyến niên khóa 2008 -2010 Nhóm : lớp H08_VT4 Lop11.com 18 (19)