2.6. Kỹ thuật trải phổ
2.6.1.2. Trải phổ dãy trực tiếp kiểu QPSK
Ngồi phƣơng pháp điều chế tín hiệu dịch pha nhị phân (BPSK) cịn có nhiều phƣơng pháp điều chế dịch pha khác. Với phƣơng pháp điều chế dịch pha nhị phân, góc pha của sóng mang bị dịch cố định là 0 hay 1800
tùy thuộc vào giá trị của dữ liệu. Do vậy nếu cả hai quá trình điều chế (dữ liệu và trải phổ) đều áp dụng phƣơng pháp này thì ngƣời ta có thể thay bằng một bƣớc điều chế dịch pha nhị phân cho tích của dữ liệu và mã trải phổ. Còn đối với phƣơng pháp điều chế pha 4 mức (QPSK) thì góc pha của sóng mang bị dịch đi nằm tại một trong bốn giá trị là 0, ±900 và 1800.
Điều chế pha 4 mức QPSK thực hiện tổ hợp 2 bít của tín hiệu thành một ký hiệu điều chế và quyết định một trạng thái pha sóng mang. Do vậy cùng với một độ rộng băng tần truyền dẫn, sử dụng phƣơng pháp điều chế QPSK sẽ có tốc độ bít tăng gấp đơi so với phƣơng pháp điều chế BPSK.
Quy luật về trạng thái pha của phƣơng pháp điều chế QPSK nhƣ sau:
Bảng 2.1: Trạng thái pha của phƣơng pháp điều chế QPSK
Trong trƣờng hợp tổng quát khi bƣớc điều chế dữ liệu ban đầu là phép điều chế dịch pha, tín hiệu đầu vào bộ điều chế trải phổ dãy trực tiếp kiểu QPSK là:
S (t) =√ .cos[ ω0t + фd(t)] với 0 ≤ t ≤ Tb (2.18)
Phép điều chế trải phổ QPSK thực hiện dịch pha của sóng mang đã đƣợc điều chế bởi dữ liệu dƣới tác dụng của mã trải phổ giả ngẫu nhiên theo quy luật điều chế theo bảng nhƣ trên. Việc điều chế này đƣợc thực hiện nhƣ hình vẽ sau:
46
Hình 2.27: Trải phổ dãy trực tiếp điều chế pha 4 mức
Trong đó bộ lai cầu phƣơng thực hiện tạo ra 2 tín hiệu có lệch pha nhau là 1800 (trực giao với nhau) từ tín hiệu điều chế pha ban đầu. Hai tín hiệu này có cơng thức sau:
Tín hiệu thứ nhất: I(t) = √ .cos[ ω0t + фd(t)] (2.19) Tín hiệu thứ hai: Q(t) = √ .sin[ ω0t + фd(t)] (2.20) Đồng thời tín hiệu giả ngẫu nhiên C(t) cũng đƣợc tách làm hai tín hiệu C1(t) và tín hiệu C2(t) với tốc độ bít bằng một nữa tốc độ bít của dịng nhị phân ban đầu. Dịng bít của tín hiệu C1(t) chứa các giá trị bít nằm ở các vị trí chẵn trong dịng bít của tín hiệu C(t) và ngƣợc lại dịng bít của tín hiệu C2(t) chứa các giá trị bít nằm ở các vị trí lẻ trong dịng bít của tín hiệu C(t). Nhƣ vậy hai tín hiệu I(t) và Q(t) bây giờ bị trải phổ dịch pha nhị phân bởi hai mã trải phổ có tốc độ bằng nữa tốc độ mã ban đầu. Kết quả tín hiệu trải phổ đầu ra thu đƣợc bằng cách cộng hai tín hiệu trải phổ này với nhau và có dạng sau:
x(t)=C1(t).I(t)+C2(t).Q(t)=√ .C1(t).cos[ω0t+фd(t)]+ √ C2(t).sin[ω0t+ фd(t)] (2.21) Nhƣ vậy với bƣớc điều chế trải phổ sử dụng phép điều chế pha 4 mức, tín hiệu sóng mang bị điều pha bởi dữ liệu lại một lần nữa bị điều chế pha QPSK. Bƣớc điều chế sóng mang bởi dữ liệu có thể là điều chế pha nhị phân hay điều chế pha 4 mức giống nhƣ bƣớc điều chế trải phổ. Khi đó đầu thu khơi phục lại dữ liệu theo chiều ngƣợc lại và phải tuân theo đúng phép giải điều chế BPSK hay QPSK. Với phƣơng thức điều chế pha 4 mức thì ta có thể gửi nhiều dữ liệu hơn vào sóng mang va do đó tiết kiệm đƣợc đƣờng truyền dẫn so với phƣơng thức điều chế pha nhị phân.
47