Hệ thống FH/DS

2.2 Phân loại hệ thống CDMA

2.2.5.1 Hệ thống FH/DS

Hệ thống FH/DS sử dụng tín hiệu điều chế DS với tần số trung tâm được dịch chuyển định kỳ. Phổ tần số số của bộ điều chế được minh họa như hình 2.15. Một tín hiệu DS xuất hiện tức thời có độ rộng băng là một phần độ rộng băng của rất nhiều các tín hiệu trải phổ chồng lấn và tín hiệu toàn bộ xuất hiện như là sự chuyển động của tín hiệu DS tới độ rộng băng khác nhờ các mẫu tín hiệu FH. Hệ thống tổ hợp FH/DS được sử dụng vì các lý do sau đây:

- Ghép kênh 2 s inx x       Tín hiệu chuyển dịch Kênh chuyển dịch Hình 2.15: Phổ tần số của hệ thống tổ hợp FH/DS

Hệ thống điều chế tổng hợp có ý nghĩa đặc biệt khi tốc độ nhịp của bộ tạo mã DS đạt tới giá trị cực đại và giá trị giới hạn của kênh FH. Ví dụ: trong trường hợp độ rộng băng RF yêu cầu là 1GHz thì hệ thống DS yêu cầu một bộ tạo mã tức thời có tốc độ nhịp là 1136 Mc/s và khi sử dụng hệ thống FH thì yêu cầu một bộ trộn tần để tạo ra tần số có khoảng cách 5 KHz. Tuy nhiên, khi sử dụng hệ thống tổng hợp thì chỉ cần bộ tạo mã tức thời tốc độ 114 Mc/s và bộ trộn tần để tạo ra 20 tần số.

Bộ phát FH/DS như hình 2.16 thực hiện chức năng điều chế DS nhờ biến đổi tần số sóng mang (sóng mang FH là tín hiệu DS đã được điều chế) không giống như bộ điều chế DS đơn giản. Nghĩa là có một bộ tạo mã để cung cấp các mã với bộ trộn tần được sử dụng để cung cấp các dạng nhảy tần số và một bộ điều chế cân bằng để điều chế DS.

Bộ tổ hợp tần số Bộ điều chế cân bằng Bộ tạo mã Mã FH Mã DS Đầu ra FH/DS b(t) s(t) c(t) Hình 2.16: Bộ điều chế tổ hợp FH/DS

Sự đồng bộ thực hiện giữa các mẫu mã FH/DS biểu thị rằng phần mẫu DS đã cho được xác định tại cùng một vị trí tần số lúc nào cũng được truyền qua một kênh tần số nhất định. Nhìn chung, tốc độ mã của DS phải nhanh hơn tốc độ dịch tần. Do số lượng các kênh tần số được sử dụng nhỏ hơn nhiều so với số lượng các chip mã nên tất cả các kênh có tần số nằm trong tổng chiều dài sẽ được sử dụng nhiều lần. Các kênh được sử dụng ở dạng tín hiệu giả ngẫu nhiên như trong trường hợp các mã.

Bộ tương quan được sử dụng để giải tín hiệu điều chế đã được mã hóa trước khi thực hiện giải điều chế băng gốc tại đầu thu; bộ tương quan FH có một bộ tương quan DS và tín hiệu dao động nội được nhân với tất cả các tín hiệu thu được. Hình 2.17 minh họa bộ thu FH/DS điển hình.

Tổ hợp tần số Bộ điều chế cân bằng Bộ tạo mã Mã FH Mã DS Mã FH

Bộ lọc IF Giải điều chế băng gốc Đầu ra

Đầu vào FH/DS c f  f IF c f   f Hình 2.17: Bộ thu tổng hợp FH/DS

Bộ tạo tín hiệu dao động nội trong bộ tương quan giống như bộ điều chế phát từ hai điểm sau:

- Tần số trung tâm của tín hiệu dao động nội được cố định bằng độ lệch tần số trung gian (IF)

- Mã DS không bị biến đổi với đầu vào băng gốc

Độ lợi xử lý tính theo dB của hệ thống tổng hợp FH/DS có thể được tính bằng tổng độ lợi xử lý của hai loại điều chế trải phổ đó:

Gp(FH/DS) = Gp(FH)+Gp(DS)

= 10log(số lượng các kênh)+10log(BWDS/Rinfo) (2.17)

Do đó, giới hạn giao thoa trở nên khá lớn so với hệ thống FH hoặc hệ thống DS đơn giản.

Về mặt định lượng, tín hiệu FH/DS cho bởi công thức:

              / 0 cos 2 h FH DS FH l l l T h t s t Ac t s t Ac t   f i f b f t  p t lT           (2.18)

Trong đó,   i Tc c

i

c t c p t iT

 

   là tín hiệu DS, sFH(t) là tín hiệu FH, với

 0,1

l

b  là giá trị của tín hiệu thông tin b(t) trong bước nhảy thứ l và il là số nguyên chẵn được xác định nhờ bộ phát chuỗi PN.