Ưu điểm của kịch bản TR-UWB là quá trình xác định dữ liệu truyền đi không cần sử dụng những thông tin về trạng thái kênh truyền cũng như bỏ qua thao tác đồng bộ ở phần tương tự của máy thu (do xung tham chiếu và xung thông tin luôn được phát cách nhau một khoảng thời gian cố định D). Một lợi thế nữa so với máy
thu RAKE truyền thống là chỉ cần lấy một mẫu trên mỗi khung thông tin nhận được để phục vụ cho quá trình giải mã (do xung tham chiếu và xung mang tin nhận được tại máy thu có dạng như nhau), vì vậy không cần phải dùng đến những bộ ADC tốc độ siêu cao đắt đỏ.
1.2.3 Kết quả mô phỏng
Để so sánh hiệu suất hoạt động của máy thu TR với các dạng khác nhau của máy thu RAKE, tác giả tiến hành mô phỏng hai hệ thống này cho kịch bản một người dùng trên phần mềm MATLAB. Xung được sử dụng có độ rộng1 ns là đạo hàm bậc hai của xung Gauss, được truyền qua kênh CM1 theo chuẩn IEEE 802.15.4a [40]. Chương trình mô phỏng chạy 1000 vòng lặp Monte-Carlo, mỗi vòng lặp thu/phát 100 kí hiệu; kết quả thu được sẽ được dùng để vẽ đồ thị BER vs. SNR cho các thuật toán khác nhau. Ở đây, SNR được định nghĩa là tỉ số năng lượng xung trên mật độ phổ công suất nhiễu.
Ở máy thu RAKE, xung được chèn vào các khung có độ rộng Tf = 70 ns (lớn hơn chiều dài của phần lớn kênh CM1 để tránh hiện tượng giao thoa liên khung). Để đơn giản, giả sử mỗi kí hiệu chỉ bao gồm một khung, và bước nhảy thời gian giữa hai thành phần đa đường kế tiếp nhau là 1 ns. Các thuật toán được mô phỏng cho máy thu PRAKE và SRAKE với các giá trị khác nhau củaLđể so sánh với máy thu TR-UWB. Với máy thu TR-UWB, mỗi khung gồm hai xung cách nhau một khoảng
D = 70 ns (để tránh giao thoa giữa hai xung liên tiếp khi truyền qua kênh CM1), khung có độ rộngTf = 3D= 210 ns (để tránh giao thoa giữa hai khung kề nhau).
Hình 1.10 thể hiện khả năng hoạt động của các thuật toán máy thu TR-UWB, máy thu PRAKE và SRAKE; đường tham chiếu là của trường hợp lí tưởng khi đã biết trước toàn bộ các hệ số kênh. Độ chênh lệch vào khoảng 12 dB giữa TR-UWB và RAKE do khung TR-UWB có độ rộng gấp ba lần so với RAKE nên đã lãng phí mất
20 ˙log3≈9.5dB và thao tác tự tương quan lên nhiễu và lấy tương quan chéo giữa tín hiệu và nhiễu cũng làm suy giảm chất lượng máy thu. Ngoài ra, máy thu PRAKE luôn có chất lượng kém hơn SRAKE. Trên thực tế, máy thu SRAKE với chỉ 3 nhánh tương quan cũng đã có chất lượng tương đương với máy thu PRAKE với 7 nhánh tương quan. Sự chênh lệch tăng lên khi SNR tăng bởi vì khi nhiễu ít, ảnh hưởng của việc bỏ sót một thành phần đa đường lớn sẽ trở nên rõ rệt hơn. Cuối cùng, mặc dù thông thường kênh CM1 có khoảng 40 đoạn (mỗi đoạn dài 1 ns), nhưng có thể thấy rằng khi L=7 hoặc 10 đoạn, sự chênh lệch giữa các đường cong SRAKE với đường tham
chiếu là rất nhỏ (cỡ khoảng 1 dB hoặc ít hơn ở vùng SNR lớn). Những kết quả này đã được trình bày trong bài báo“Impulse-Radio Ultra-Wideband Communications from Signal Processing Perspectives”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ các trường đại học kĩ thuật số 88 năm 2012.