Các mã Gold dài được sử dụng trong W-CDMA để nhận dạng nguồn phát. Đối với đường lên (từ MS đến BTS) mã Gold được tạo thành từ hai chuỗi m: x25x3 1 và
1 3
25x x
x . Đối với đường xuống mã này được tạo thành từ 2 chuỗi m: x18 x7 1 và
1 10
18x
x .
2.2.2.2 Chƣơng trình mơ phỏng việc sử dụng dãy Gold để trải phổ tín hiệu ở phía phát và giải trải phổ tín hiệu ở phía thu
a. Giới thiệu
Chương trình gold.m sử dụng ngơn ngữ matlab để minh hoạ phương pháp sử dụng chuỗi Gold để trải phổ tín hiệu ở phía phát, và giải trải phổ tín hiệu ở phía thu. Q trình này được thực hiện bao gồm các khối sau:
*)Khối phát
Q trình phát được thực hiện thơng qua 3 bước sau:
- Bước 1: Tạo bản tin truyền đi: Sử dụng hàm rand (hàm ngẫu nhiên trong matlab) để tạo ra một chuỗi các số ngẫu nhiên nhận 2 giá trị là 0 và 1(20 số). Và được lưu lại trong một ma trận.
- Bước 2: Tạo ra hai chuỗi ngẫu nhiên PN1, PN2. Sau đó sử dụng hai chuỗi ngẫu nhiên này để tạo ra chuỗi Gold.
- Thực hiện việc điều chế tín hiệu. Qúa trình điều chế sử dụng tín hiệu bản tin vừa tạo ra ở bước 1 với chuỗi Gold tạo ra ở bước 2 tạo ra tín hiệu điều chế thơng dải.
Ta có sơ đồ khối của q trình phát như sau:
Hình 2.7: Sơ đồ khối phát của quá trình trải tạo tín hiệu điều chế
*)Tạo chuỗi mã Gold
Quá trình tạo ra chuỗi mã Gold bao gồm các bước sau:
- Bước 1: Tạo ra hai chuỗi ngẫu nhiên PN1, PN2, mỗi dãy có độ dài là 20 bit, bằng cách thực hiện phép XOR giữa mẫu bắt được với từng lần dịch của dãy.
Với dãy PN1: các mẫu để thực hiện phép XOR là: -1, 4, 6, 7, 13, 19.
Với dãy PN2: các mẫu để thực hiện phép XOR là: -1, 2, 3, 5, 7, 9, 10, 13, 14, 16, 17. - Bước 2: Lưu kết quả bít ra của mỗi phép XOR của hai dãy trên vào một chuỗi. Chuỗi này được gọi là chuỗi Gold.
*) Quá trình điều chế bản tin với mã Gold
Ý tưởng của q trình điều chế: thay thế mỗi bít 0 trong 20 bit bản tin với mã Gold ban đầu, và mỗi bít 1 với mã Gold đã được dịch chuyển. Kết quả: từ 20 bít bản tin ta đã tạo ra được 400 bit (20 x 20) bit trải phổ.
VD: từ 20 bit bản tin sau:
message = 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 Sử dụng chuỗi gold gold_code = 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 MODULATOR GOLD CODE GENERATOR MESSAGE SIGNAL BASE BAND MODULATED SIGNAL
Để tạo ra tín hiệu trải phổ: spread = 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 *)Khối thu
Ở phía thu ta thực hiện q trình giải trải phổ tín hiệu trải phổ vừa thu được với mã Gold để thu lấy bản tin ban đầu. Qúa trình giải trải phổ được thực hiện qua các bước sau:
- Bước 1: Thực hiện phép XOR từng bit trong 20 bit trải phổ thu được với mã Gold và lưu kết quả vào một chuỗi.
- Bước 2: Trong mỗi khối 20 bit bản tin gồm hoặc là mã Gold hoặc là mã Gold đã được biến đổi, ta thực hiện phép XOR với mã Gold thì kết quả hoặc là thu được bit 0, hoặc là bit 1.
- Bước 3: Nếu kết quả là bit 0, ta lưu bit 0 vào một chuỗi gọi là chuỗi tín hiệu giải trải phổ, nếu là bit 1 thì ta lưu bit 1 vào chuỗi khác.
- Bước 4: Qúa trình được thực hiện lặp đi lặp lại, mỗi lần là 20 bit cho đến hết 400 bit của tín hiệu thu được.
- Bước 5: Chuỗi giải trải phổ thu được chính là chuỗi bản tin phát đi.
VD: Từ ví dụ trên, thực hiện q trình phát, trải phổ tín hiệu. Ở phía thu, tín hiệu thu được thực hiện q trình giải trải phổ ta thu được tín hiệu sau:
despreaded_signal = 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 Sơ đồ khối của phía thu