Phương thức cải tiến SE cho Beamforming

Một phần của tài liệu chuyên đề vô tuyến truyền thông (Trang 30 - 31)

Từ phương trình 3.9 ta thấy cần phải xác định ma trận hiệp phương sai (Rss) của tín hiệu đến để thực hiện bài toán SE. Tuy nhiên rất khó để tách tín hiệu khỏi nhiễu và tính Rss. Nếu như có thể tách được tín hiệu khỏi nhiễu thì lúc đó ta không cần phải có Beamforming nữa. Vì thế, có một kỹ thuật thay thế mà không cần đòi hỏi phải lượng tính ma trận hiệp phương sai của tín hiệu Rss. Nếu tín hiệu độc lập với nhiễu thì trường tín hiệu nhận được theo thống kê có thể được viết như sau :

Rxx = RssN2IN (3.14)

Vì thế tỷ số tín hiệu trên nhiễu tại bộ thu là :

Từ biểu thức (3.15) ta nhận thấy khi RSNR đạt cực đại thì SNR cũng cực đại. Thực hiện các bước biến đổi tương tự như các phương trình từ 3.4 đến 3.9 ta sẽ tìm được vector trọng số làm cực đại SNR:

RxxwMSNR =λ'wMSNR (3.16)

Vector riêng chính của ma trận hiệp phương sai Rxx tạo thành một không gian con gồm tín hiệu và nhiễu . Những vector riêng còn lại tương với N-1 giá trị riêng không chỉ tạo thành một cơ sở trực giao mà trực giao tới tín hiệu và nhiễu. Vì vậy, bằng việc áp dụng vector trọng số ,beamformer thực hiện một hàm biến đổi theo tín hiệu làm cho không gian con (của tín hiệu và nhiễu )chỉ trực giao đến tín hiệu nhiễu .

Nếu nhiễu lấn át tín hiệu, thì giá trị riêng lớn nhất sẽ không đáp ứng cho tín hiệu được nữa và đối với vector riêng ở biểu thức (3.16) cũng không còn là vector trọng số đối với MSNR nữa. Tuy nhiên trong môi trường CDMA, điều này không thường xảy ra bởi vì đã có quá trình xử lý độ lợi và kỹ thuật điều khiển công suất. Các bộ thu trong CDMA là những thiết bị có nhiều bộ tương quan với nhau. Đầu ra của các bộ tương quan này chứa tín hiệu băng hẹp (narrowband) cùng với nhiễu giao thoa và nhiễu Gauss. Vì thế ma trận hiệp phương sai có thể được tính được tại ngỏ ra của các bộ tương quan từ đó tìm được MSNR cực đại.

Trong phần trước chúng ta đã phân tích về tín hiệu nhiễu và tiếng ồn ,và giả thiết rằng nhiễu đó là nhiễu trắng. Chúng ta có thể chia tín hiệu nhiễu trong biểu thức (3.1) thành hai thành phần như sau :

n=n'+i

(3.17) Trong đó '

n là nhiễu trắng không gian và thời gian ,i là nhiễu giao thoa. Nếu nhiễu giao thoa là nhiễu trắng, vector trọng số MSNR là tốt nhất .Còn nếu chúng không phải là nhiễu trắng, thì vector riêng đáp ứng cho giá trị riêng lớn nhất của tín hiệu thu được không đáp ứng được cho vector trọng số MSNR. Tuy nhiên vấn đề này được đề cập đến một khi cấu trúc không gian của tín hiệu giao thoa được tính đến và vector trọng số tối ưu sẽ đựơc xác định để làm cực đại tỷ số tín hiệu trên nhiễu giao thoa và tiếng ồn (SINR). Việc xácđịnh giá trị lớn nhất của SINR sẽ được đề cập sau.

Một phần của tài liệu chuyên đề vô tuyến truyền thông (Trang 30 - 31)