Trong phần này chúng ta đa ra sự tổng hợp đánh giá về các phơng pháp điều chế cho truyền thông UWB trong bảng 2.1. Bảng này tổng hợp lại các u điểm và nhợc điểm của từng phơng pháp điều chế đã nêu.
Hình 2-11 sẽ cho chúng ta thấy BER của một số phơng pháp điều chế. Theo đó, xác suất lỗi của PPM cũng không khác gì so với OOK, cao hơn so với BPM. Sau khi đã đa ra những ý kiến đánh giá về điểm mạnh và điểm yếu của từng phơng pháp điều chế thì việc quyết định một phơng pháp khả dụng nhất là rất quan trọng. Xét một cách toàn diện thì PPM là phơng pháp điều chế đợc có nhiều u điểm hơn cả mặc dù đó không phải là phơng pháp mà hiệu quả về công suất là tối u so với BPM.
Phơng pháp điều chế Ưu điểm Nhợc điểm
PPM Đơn giản Cần đồng bộ một cách
chính xác
BPM Đơn giản, tiết kiệm công
suất phát (độ lợi 3 dB)
Chỉ điều chế hai mức
OPM Trực giao cho đa truy
nhập
Phức tạp
PAM Đơn giản Khả năng chống tạp âm
kém, công suất sử dụng lớn
OOK Đơn giản Chỉ điều chế cơ hai, khả
năng chống tạp âm kém Bảng 2-1: Tổng hợp u nhợc điểm của các phơng pháp điều chế
Có ba lý do chính dẫn đến kết luận trên. Thứ nhất, do đa đờng là nguyên nhân chính gây ra tính mất ổn định về mặt thời gian nhng PPM có thể tận dụng đặc tính này rất tốt để có thể thích ứng với kênh vô tuyến có phản xạ và cũng nh có thuộc tính về phổ tín hiệu rất tốt. Trái lại, điều chế BPSK mã hoá dữ liệu cần phát bởi cực tính xung nên có thể bị méo khi truyền trong kênh vô tuyến có phản xạ một cách dễ dàng. Thứ hai, do Philips đang làm việc nhằm triển khai bộ định thời chính xác, đó là vấn đề then chốt để xây dựng một hệ thống thực tế, cho nên vấn đề định thời với độ chính xác cao có thể đợc giải quyết đơn giản hơn. Lý do thứ ba khiến cho PPM nhận đợc nhiều sự quan tâm là do Time Domain Inc, một trong những công ty đầu tiên triển khai các sản phẩm UWB mang tính thơng mại, cũng đã sử dụng kỹ thuật điều chế này. Time Domain Inc đã chế tạo thành công một số chipset truyền thông UWB dựa trên kỹ thuật điều chế này, điều đó tự nó cũng nói lên một điều là PPM đã đợc chấp nhận nh là một phơng pháp điều chế đã trởng thành.
Hình 2-10: Xác xuất lỗi theo lý thuyết đối với OOK, PPM, và BPM
Điều chế PPM cơ hai sử dụng các chuỗi dài momocycle (đơn chu kỳ) cho truyền thông, điều chế dữ liệu và nhận dạng kênh đợc thực hiện bởi biến đổi vị trí xung trong mỗi khung. Khi phát những chuỗi trên, điều quan trọng là để đảm bảo rằng tính toàn vẹn phổ truyền dẫn vẫn không bị ảnh hởng.
Chuỗi xung đơn chu kỳ Gaussian đợc điều chế bởi BPPM có thể đợc mô tả nh sau:
( ) ( ) ∑ = + ∆ − − − = n j shift PPM f f BPPM random gmt j T T dT p 1 _ _ 1 . (2-16)
trong đó Tf là chu kỳ khung. ∆Tf là vị trí ngẫu nhiên của xung trong một khung, nó có giá trị trong khoảng (TPPM_shift, Tf-TPPM_shift). d là dữ liệu cơ hai đợc phát nhận giá trị là “0” (có thể là “-1” cũng không ảnh hởng) hoặc “1”. TPPM_shift là thời gian trễ hay hệ số dịch vị trí theo thời gian. Vị trí của xung tham khảo (referenced pulse) đợc cho bởi
prandom(t). Các tham số này thể xem trong hình 2-10.
Hình 2-10: Các xung vị trí ngẫu nhiên với điều chế BPPM
Hơn nữa, giá trị của Tf lại xác định tốc độ ký hiệu. Nếu Tf là 100 ns thì tốc độ ký hiệu sẽ là 10 Mb/s. Bằng cách giảm Tf , tốc độ ký hiệu có thể tăng lên nhng khi đó nhiễu giao thoa ký hiệu (ISI) cũng tăng. Kết quả là giá trị của Tf không thể lựa chọn quá nhỏ trừ khi khoảng cách giữa trạm phát Tx và trạm thu Rx cũng rất nhỏ. Thay vì thay đổi tốc độ ký hiệu để điều chỉnh tốc độ truyền dẫn, chúng ta có thể tăng tốc độ dữ liệu bằng cách sử dụng điều chế M-ary PPM. Do đó, nhiều bít thông tin hơn có thể đợc phát đi trong một ký hiệu.
{∆Tf } là một chuỗi mã giả tập âm PN. Đối với một tuyến truyền thông, một cặp bộ thu và bộ phát phải hoạt động tại cùng một mã giả tập âm PN. Do đó bộ thu sẽ biết đợc thời điểm để tách dữ liệu (xung) đúng dựa trên mã PN, và các bộ thu khác thì không biết đợc mã PN này nên không thể thu lấy đợc dữ liệu từ tuyến truyền thông này.
Chúng ta nhận thấy rằng trớc đó có một xung đợc tách chính xác bởi bộ thu thì các xung tiếp theo có thể đợc bám chặt bởi một bộ tơng quan dựa trên mã PN đó một cách dễ dàng. Do vậy, chìa khoá để giải quyết vấn đề trong thiết kế bộ thu là làm sao chúng ta có thể tách đúng vị trí của xung về thời gian với độ chính xác cần thiết.