CHƯƠNG 2: MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ
2.2.4.1Trải phổ DS BPSK (Direct Sequence – Binary Phase Keying)
Dạng đơn giản nhất của kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp là điều chế trải phổ PSK có sơđồ như hình 2.6
P
2 ω 0 2P ω 0
Hình 2.7: Sơđồ khối trải phổ DS
Tín hiệu đầu ra của bộ điều chế là tín hiệu Sm (t) có tần số sóng mang ω0 , công suất là P, được điều chế pha bởi dữ liệu m(t)với độ dịch pha θm(t):
Sm (t) = 2Pcos[ω0t + θm(t)] (2.4) Tín hiệu Sm (t) có độ rộng băng thông truyền dẫn tối thiểu là R/n, với R là tốc độ bit của dữ liệu m(t), n là số bit thông tin trong một ký hiệu: Sm (t)
được trải phổ bởi mã trải phổ c(t) như hình 2.6, cho ra tín hiệu phát là:
S(t) = Sm (t).c(t) = 2Pc(t)cos[ω0t + θm(t)] (2.5) Máy thu sẽ nhận được tín hiệu này sau một thời gian trễ truyền dẫn Td cùng với can nhiễu và tạp âm; và giải trải phổ qua việc nhân tín hiệu thu r(t) với mã trải phổ c(t-T’d), trong đó T’d là thời gian trễ truyền dẫn do máy thu
đánh giá. Tín hiệu sau trải phổ sẽ là:
x(t) = 2Pc(t −Td)c(t −T'd )cos[ω0t + θm(t–T’d) + φ ] (2.6) trong đó φ là pha ngẫu nhiên gây nên bởi tạp âm và nhiễu
Khi máy thu đồng bộ với máy phát hay Td = T’d và c(t) là các bit nhị
phân ±1, thì c(t - Td)c(t – T’d) = 1; biểu thức (2.6) trở thành:
Do đó tại đầu ra bộ giải trải phổ, tín hiệu Sm (t) được phục hồi sai khác tín hiệu phát một góc pha ngẫu nhiên φ và sau khi Sm (t) được giải điều chế
PSK kết hợp thông thường sẽ cho dữ liệu m(t) ban đầu.
Trong trường hợp điều chế sóng mang BPSK với m(t) là tín hiệu nhị
phân ±1 thì θm(t) sẽ nhận các giá trị 0 và π nên Sm (t) và St (t) sẽ trở thành: Sm (t) = 2Pm(t)cosω0t (2.8) S(t) = 2Pm(t)c(t)cosω0t (2.9) Lúc này chỉ cần sử dụng bộ điều chế pha số còn dữ liệu sẽ được cộng modun 2 với mã trải phổ trước khi đưa vào bộ điều chế pha. Khi này sơ đồ
của trải phổ DS-BPSK có dạng như hình 2.8
P
2 ω 0 2P ω 0
Hình 2.8: Sơđồ khối của DS-BPSK
Hình 2.9 minh họa các dạng sóng tín hiệu trong trường hợp điều chế
BPSK được sử dụng cho cả điều chế dữ liệu và điều chế trải phổ. Với hình a, b, c, d, là các dạng sóng dữ liệu, mã trải phổ, Sm (t) và St (t); hình 2.9e và 2.9f minh họa trường hợp thời gian trễ truyền dẫn Td = 0 nhưng mã trải phổ thu (hình 2.9e) không đồng pha với mã trải phổ phát nên sau giải trải phổ (hình 2.9f) không phục hồi được tín hiệu; hình 2.9g minh họa trường hợp thời gian
truyền dẫn Td = 0 và mã trải phổ thu đồng bộ với mã trải phổ phát nên tín hiệu sau trải phổ (hình 2.9g) phục hồi được là Sm (t).
Hình 2.9: Các dạng sóng trong trải phổ DS-QPSK