Trong trải phổ chuỗi trực tiếp, tín hiệu băng gốc được trải thành băng rộng bằng mã trải phổ hay mã giả tạp âm PN. Tín hiệu trải phổ có mật độ công suất thấp (W/Hz). Nó xuất hiện gần như là tạp âm nền đối với máy thu thông
SVTH: Phạm Đức Việt Lớp: KTVT B - K46
thường và nói chung chỉ gây nên nhiễu nhỏ. Có thể coi thông tin trải phổ như thông tin riêng, chỉ máy thu chủ định biết được mã trải mới có thể giải trải tín hiệu trải phổ và giải mã tin tức. Khi hai tín hiệu trải phổ chia sẻ cùng băng tần, sẽ có có lượng xuyên âm hoặc nhiễu lẫ nhau nhất định, tuy nhiên khác với các truyền dẫn băng hẹp, nhiễu này không có hại. Đó là vì chúng ta có thể thiết kế các mã trải tốt với các giá trị tương quan chéo thấp sao cho chúng gần như là trực giao, tức hàm tương quan chéo gần bằng 0. Kết quả là nhiều tín hiệu trải phổ có thể chia sẻ cùng kênh tần số và sẽ không có nhiễu tương hỗ nghiêm trọng. Dưới đây là hệ thống DSSS và ứng dụng vào CDMA.
Để tìm hiểu rõ hơn về hệ thống DS-CDMA, ta xét sơ đồ khối của một hệ thống DS-CDMA điển hình (hình 2.12.). Ở sơ đồ này, có k tín hiệu của các người sử dụng khác nhau phát đồng thời tới máy thu. Mỗi tín hiệu phát được gán một chỉ số k, trong đó k = 1, 2, ..,K. Dạng sóng số liệu cơ số hai (±) dk(t) là hàm chữ nhật có biên độ +1 hay -1 và có thể đổi dấu sau Tb giây. Dạng sóng trải phổ (±) ck(t) cũng có hình chữ nhật nhưng nó tuần hoàn và có tốc độ cao hơn nhiều so với tốc độ bit số liệu. Ta coi rằng thời gian 1 bit số liệu (Tb giây) chứa đúng 1 chu kỳ (N chip) mã trải phổ sao cho tốc độ chip = N/Tb = 1/Tc; trong đó Tc là thời gian chip hay tốc độ chip. Máy phát DSCDMA ∑ n(t) r(t) Lp1,τ1 Lp2,τ2 Lpk,τk c1(t) c2(t) ck(t) d1(t) d2(t) dk(t) √ cos(2Пfct +θ1) √ cos(2Пfct +θ2) √ cos(2Пfct +θk)
SVTH: Phạm Đức Việt Lớp: KTVT B - K46
Máy thu tƣơng quan
Hình 2.12. Hệ thống DSCDMA: Máy phát và máy thu tƣơng quan
Vì thế tốc độ chip (ký hiệu là Rc) gấp N lần tốc độ bit (Rb= 1/Tb), dạng sóng của trải phổ chuỗi trực tiếp là:
Sj(t) = dk(t)cj(t)√ cos(2Пfct + θj) (2.11) Có độ rộng băng tần truyền dẫn gần bằng B = 1/Tc = N/Tb, lớn gấp N lần độ rộng băng truyền dẫn cần thiết thông thường đối với BPSK.
Giả thiết rằng máy thu đang giải mã luồng bit phát k. Trước hết, nó phải đồng bộ với đồng hồ của máy phát k. Sau đó nó giải trải phổ bằng cách nhân với ck(t – τk), loại bỏ sóng mang bằng phương pháp nhất quán (nhân với √ cos(2Пfct +θrk)) và sau đó tích phân trong khoảng thời gian Tb giây để khôi phục lại năng lượng số liệu và đồng thời loại bỏ tạp âm ngoài băng.
Thông số θrk = θk - 2Пfcτk ở bộ dao động nội máy thu, được đánh giá (chẳng hạn nhờ mạch đồng bộ vòng khóa pha)
Đầu ra của bộ tương quan được lấy mẫu sau đó đưa đến mạch ngưỡng (bộ phân biệt) và bit số liệu + được quyết định nếu mẫu > 0V và là – nếu ngược lại.
∫ 1 ck(t) √ cos(2Пfct +θrk) “1” “-1” d'k(t–τk) r(t)
SVTH: Phạm Đức Việt Lớp: KTVT B - K46