Trải phổ trong hệ thống thông tin di động W-CDMA
3.4.1 Mã giả tạp âm sử dụng trong DSSS
Trong trải phổ trực tiếp ta dùng mã "ngẫu nhiên" để trải phổ bản tin ở phía phát và giải trải phổ tín hiệu thu được ở phía thu. Mã "ngẫu nhiên" đóng vai trò trung tâm trong các hệ thống SS. Tuy nhiên nếu mã này thực sự ngẫu nhiên thì thậm chí máy thu chủ định cũng không thể lấy ra bản tin vì không thể biết được phương pháp để đồng bộ với mã thực sự ngẫu nhiên, dẫn đến hệ thống trở nên vô dụng. Vì thế phải thay thế bằng một mã giả ngẫu nhiên.Đây là một mã tất định biết trước đối với máy thu chủ định. Nhưng thể hiện giống tạp âm đối với các máy thu không chủ định. Mã này thường được gọi là chuỗi giả tạp âm (PN: Pseudo-Noise). Chuỗi PN là một chuỗi các số được lặp lại theo một chu kỳ nhất
định.
Ta sử dụng {ci, i = số nguyên} → {...,c-1 , c0 , c1 ,...} để biểu thị một chuỗi PN. Giả sử N là chu kỳ sao cho ci + N = ci. đôi khi ta gọi N là độ dài của chuỗi PN và một chuỗi tuần hoàn chỉ là sự mở rộng tuần hoàn của chuỗi có độ dài N. Để một chuỗi {ci} là một chuỗi giả tạp âm tốt, giá trị của ci phải độc lập với giá trị của cj đối với mọi i ≠ j. Để đảm bảo điều này lý tưởng chuỗi nói trên không được lặp lại, nghĩa là chu kỳ phải là ∞. Trong thực tế vì chuỗi PN phải tuần hoàn nên chu kỳ của nó phải lớn để đạt được thuộc tính ngẫu nhiên tốt.
Trong một hệ thống DSSS, một tín hiệu liên tục theo thời gian được gọi là tín hiệu PN được tạo ra từ chuỗi PN dung để trải phổ. Giả thiết chuỗi PN này là cơ số hai, nghĩa là ci = ± 1, thì tín hiệu PN này là :
( ) ( c) i T i t iT C t c = ∑∞ P c − −∞ =
Trong đó PTc ( )t là xung chữ nhật đơn vị
Ci: được gọi là chip và khoảng thời gian Tc giây được gọi là thời gian chip. Lưu ý rằng tín hiệu PN có chu kỳ là NTc.
Ví dụ đối với N = 15 và {ci, i = 0,1,…,14} = {1,1,1,-1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,- 1}. Tín hiệu (chuỗi ) PN còn được gọi là tín hiệu (chuỗi) trải phổ, tín hiệu (chuỗi ) ngẫu nhiên và dạng sóng (chuỗi) của chữ ký (Signature)
Hình 3.5 Tín hiệu PN c(t) được tạo ra từ chuỗi PN có chu kỳ 15