1. Bộ lc thích ứng số x dụng bộ x lí tương quan
3.3 Kỹ thuật nén xung tín hiệu điều chế BPSK mã Barker xen kẽ mã M
Kết quả đư c chỉ ra trong hình ảnh chụp của dao động kí hình 3.5. Ở kênh 1 là . hình ảnh của chu i m Barker + m M thu đư c ở trên.
Ở kênh 2 là sóng sin trung t n
Ở kênh 3, 2 tín hiệu chu i mã Barker và sóng sin trung t n đư c nhân với nhau. Cuối cùng ta thu đư c tín hiệu điều chế khóa d ch pha nh phân BPKS cho chu i mã.
3.3 Kỹ thuật nén xung tín hiệu điều chế BPSK mã Barker xen kẽ mã M M
Nén xung có nhiều tên g i, là l c thích nghi, hoặc quá trình t tương quan. Nén xung là phương pháp kết h p phát đi xung dài năng lư ng lớn (high energy of a long pulse width) với thu về và x lý nén thành các xung ng n đảm bảo độ
122
phân giải cao (high resolution of a short pulse width).
Việc điều chế (mã hóa) có thể là:
Điều t n FM: tuyến tính (linear) hoặc không tuyến tính (non-linear)
Điều pha PM.
Với phương pháp điều pha, cụ thể ở đ y với mã Barker s dụng điều pha theo phương pháp kh a d ch pha nh phân (Binary Phase Shift Keying - BPSK), để th c hiện nén xung ta s dụng k thuật tương quan.
S tương quan là một ph p toán đư c s dụng trong nhiều ứng dụng của DSP. Phương pháp này so sánh tín hiệu bổ tr với một hoặc nhiều tín hiệu để xác đ nh tính chất tương t gi a các cặp tín hiệu với nhau và để xác đ nh các thông tin bổ xung d a trên tính chất tương t đ . Một cách tổng quát, ta coi s tương quan gi a các tín hiệu là một số đo s phù h p gi a các cặp tín hiệu với nhau
Trong s tương quan ta s dụng hai hàm là: Hàm tương quan chéo (Cross- correlation) và Hàm tự tương quan (auto-correlation).
Để đơn giản ta xét hai dãy giá tr th c là x[n] và y[n]. àm tương quan ch ođư c đ nh ngh a bởi: n xy l xn y n l r [ ] [ ] [ ] (2.1) Còn hàm t tương quanđư c đ nh ngh a: n xx l x n x n l r [ ] [ ] [ ] (2.2)
123 x[n] = {-1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1}
y[n] = {-1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 -1}
Th c hiện tương quan ch o ta thu đư c:
124
Hình 3.6 àm tương quan ch o của dãy x(n), y(n)
125
Quá trình t tương quan của mã barker 13 bít đư c mô tả trong biểu đồ.
Bảng 0.4 Quá trình t tương quan của mã Barker
126
Hàm t tương quan trong hình 3.8 cho thấy sẽ có một đỉnh (main lobe) c độ cao bằng chiều dài chu i mã Barker 13 bít. Còn tất cả các cánh sóng phụ (cánh sóng phụ) c độ cao bằng 1. Với nguyên t c n n xung như vậy , chúng ta sẽ th c hiện việc mô phỏng chứng minh quá trình nén xung cho mã Barker 13 bít, đồng th i với n n xung m M đan xen. Mô hình đư c xây d ng và chỉ ra trong hình
Hình 3.9 Mô phỏng quá trình nén xung tín hiệu mã xen kẽ
Trong hình3.9 cho thấy, có khối giả lập kênh truyền, trong đ c mô phỏng s suy hao tín hiệu và tạp nhiễu tác động vào tín hiệu.
Việc n n xung đư c tách thành 2 ph n, một ph n thiết kế cho mã Barker gồm 12 m t trễ và bộ cộng 13 đ u vào cho 12 m t trễ và bản thân tín hiệu phản xạ. Một ph n thiết kế cho mã GNN gồm 62 m t trễ và bộ cộng 63 ph n t (hình 2.5).
127
Hình 3.10 Mạch nén xung cho 2 loại mã
Trong trư ng h p mức tạp nhiễu thấp, ta có tín hiệu đ u ra thể hiện trên hình 8. Trong đ , k nh 1 là tín hiệu phản xạ thu đư c qua kênh truyền. Tín hiệu k nh 2 là đ u ra khối n n m Barker, c đỉnh chính c độ cao khoảng 13. Tín hiệu k nh 3 là đ u ra khối n n m NN, đỉnh chính c độ cao xấp xỉ 60.
Trong tín hiệu thứ 3 này c hai đỉnh cao 60 tương ứng với 2 xung mã GNN, còn 2 đỉnh thấp hơn c độ cao xấp xỉ 35, báo hiệu cũng một xung mã GNN, nhưng c bi n độ thấp hơn. Lí do ở đ y là m NN c tính chất vòng, với chu i m 63 bít đưa ra ở tr n đư c phát ra b t đ u ở bất cứ bít nào. Vì vậy với xung mã thứ 2, độ t tương quan không cao (~35), tuy nhi n cũng đủ để ta nhận biết đ là dấu hiệu của tín hiệu phản xạ.
128
Hình 3.11 Kết quả của việc nén xung (khi mức nhiễu thấp)
Khi tăng mức nhiễu lên, tín hiệu g n như b chìm hoàn toàn trong nhiễu. Nếu không có kỹ thuật nén xung thì xem như không thể nhận biết đư c là có tín hiệu phản xạ trở về. Nhưng tr n hình 3.11 cho thấy đ u ra của khối nén xung cho hai loại mã báo hiệu rõ ràng s trở về của tín hiệu.
129
Hình 3.12 Kết quả của việc nén xung khi mức nhiễu thấp