Trong WCDMA, kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS) được sử dụng. Mỗi một người sử dụng được cấp một code để phân biệt với người khác. Code được sử dụng thường là một chuỗi giả ngẫu nhiên (PN), có tốc độ rất lớn hơn tốc độ symbol dữ liệu, tức là phần tử của chuỗi có độ rộng thời gian rất nhỏ hơn độ rộng của symbol (hay bit) dữ liệu và được gọi là chip. Việc đồng bộ định thời chip trong WCDMA là đặc biệt quan trọng vì nó cho phép đồng bộ bản sao chuỗi PN của người sử dụng đã trữ sẵn tại máy thu với chuỗi PN hàm chứa trong tín hiệu thu được, nhờ vậy việc giải trải phổ bằng cách nhân chuỗi PN đã đồng bộ định thời tại máy thu với tín hiệu thu được sẽ tách được tín hiệu cần thu khỏi nền nhiễu bao gồm cả nhiễu tự nhiên lẫn nhiễu do nhiều người dùng khác sử dụng chung tần số gây ra. Nếu đồng bộ định thời không hoàn hảo thì hoặc là không thể tách được tín hiệu dữ liệu,hoặc là tỷ số SNR sẽ thấp.
Phần trên ta đã biết về các đặc tính cơ bản của các chuỗi PN. Có nhiều loại chuỗi PN, được tạo ra từ các thanh ghi dịch có hồi tiếp. Một đặc điểm cơ bản của chuỗi m là có hàm tự tương quan dạng thumb-nail, một chu kỳ của nó có hai phần chính:
-Trị của hàm tự tương quan chuẩn hóa giảm tuyến tính từ 1 xuống còn 1/N khi biến tau tăng từ 0 tới Tc (Tc là độ rộng một chip).
-Trị của hàm tự tương quan là 1/N (không đổi) khi biến tau tăng từ Tc tới (N- 1).Tc. Nếu N rất lớn thì trong đoạn sau, hàm tự tương quan có thể xem=0.
Nguyên lý đồng bộ định thời chip (đồng bộ chuỗi PN) bao gồm hai giai đoạn: ● Quá trình tìm nhận
Khi bắt đầu quá trình đồng bộ, do chuỗi PN hàm chứa trong tín hiệu thu được (do quá trình nhân trực tiếp dãy dữ liệu d(t) với chuỗi PN khi trải phổ ở phần phát) và chuỗi PN ở máy thu lệch pha nhau, sai pha này là một giá trị ngẫu nhiên, phân bố đều trong khoảng từ 0 tới N.Tc, do vậy khả năng rất cao là sai pha đó lớn hơn Tc. Khi đó quá trình tìm nhận diễn ra với mục tiêu là kéo cho sai pha giữa chuỗi PN của máy thu và chuỗi PN trong tín hiệu thu giảm xuống còn dưới một Tc. Về bản chất, quá trình
này thực hiện tính tương quan giữa chuỗi PN của máy thu với chuỗi PN có trong tín hiệu thu được. Nếu giá trị tương quan chéo này (và cũng là giá trị hàm tự tương quan với biến tau chính là lượng sai pha) vẫn còn bằng 0 hoặc rất nhỏ thì máy thu tiếp tục dịch mã PN của mình cho tới khi giá trị tương quan chéo tính được vượt quá một mức cho trước (một điện áp ngưỡng nào đó, ấn định rằng tau đã nhỏ hơn Tc) thì dừng quá trình tìm nhận, chuyển sang quá trình bám đồng bộ (tinh chỉnh để sai pha tau được kéo về 0).
● Quá trình bám đồng bộ
Để thực hiện điều tinh chỉnh, một mạch đồng bộ sớm-muộn gồm 2 nhánh thường được sử dụng. Về bản chất, đây là 2 PLL (Phase locked loop) nhận cùng một tín hiệu lối vào, song trên hai nhánh thì tín hiệu lối vào được tính tương quan với hai chuỗi PN tạo ra cùng từ cùng một bộ tạo mã PN song có pha đầu được làm lệch đi +Tc/2 và -Tc/2 một cách tương ứng. Trên đầu ra của 2 bộ tính tương quan trên hai nhánh sẽ có các điện áp khá lớn (do sai pha tau lúc này đã nhỏ dưới một Tc) và khác nhau. Hiệu của 2 điện áp này, sau bộ lọc mạch vòng, sẽ được sử dụng để điều khiển dịch mã PN (tức là sẽ điều chỉnh chính bộ tạo mã PN nói trên của máy thu), cực tính của điện áp hiệu sẽ quyết định chiều dịch mã nhanh pha lên hay chậm pha đi. Trong suốt quá trình điều chỉnh này, giá trị tuyệt đối của hiệu điện áp nói trên sẽ giảm dần, giảm cho tới 0 thì chuỗi PN của máy thu đã hoàn toàn đồng bộ với chuỗi PN trong tín hiệu thu được. Kết thúc quá trình đồng bộ mã PN (hay đồng bộ chip).