THHC được đề xuất là tín hiệu đa điều chế, gồm điều chế pha và điều chế biên độ. Cụ thể như sau:
Điều chế pha được sử dụng là điều chế pha nhị phân giả tạp BPSK. Việc sử dụng tín hiệu giả tạp sẽ hạn chế ảnh hưởng đến tín hiệu thu, kết quả đã được nghiên cứu trong [34]. Pha THHC được dịch 180o từ xung tới xung bởi chuỗi mã điều chế pha ngẫu nhiên (n)C ej 1 ( o
0
hoặc o
180 ) sao cho độ rộng phổ tương đương với phổ tín hiệu cần thu. Khi đó, các thơng tin sai lệch về biên độ và pha kênh thu được lấy từ THHC sẽ được phản ánh trung thực hơn giải pháp phân chia theo tần số.
Tín hiệu tổng hợp cao tần từng kênh sau khi chuyển xuống tín hiệu băng gốc là tín hiệu phức gồm ba loại: THHC, tín hiệu thu và nội tạp. Trong đó, thành phần THHC chứa thông tin về pha và biên độ kênh thu sẽ được xử lý khi hiệu chuẩn. Khi thực hiện hiệu chuẩn, tín hiệu thu được lấy mẫu và lưu vào bộ nhớ đệm tương ứng với chuỗi mã C(n) và sau đó thực hiện xử lý tương quan để có được thơng tin về tham số pha và biên độ kênh thu. Hình 2.3 minh họa sơ đồ khối tính tốn sai số và hiệu chuẩn một kênh thu như đã trình bày.
Hình 2.3. Sơ đồ khối đo và hiệu chuẩn một kênh thu
Khi hai tín hiệu cùng phổ tần, cùng tồn tại trên miền thời gian sẽ dẫn tới can nhiễu lẫn nhau và thường được gọi là nhiễu đa truy cập [60]. Sự gây nhiễu lẫn nhau giữa hai tín hiệu dẫn tới hai vấn đề phát sinh. Đó là: đảm bảo chất lượng tín hiệu thu và đảm bảo chất lượng hiệu chuẩn. Để chất lượng hiệu chuẩn tốt thì cơng suất THHC cần đủ lớn. Tuy nhiên, khi tăng công suất THHC sẽ đồng nghĩa với việc gây nhiễu cho tín hiệu thu. Để giải quyết mâu thuẫn trên, hai vấn đề được giải quyết như sau:
1) Vấn đề thứ nhất - Đảm bảo chất lượng tín hiệu thu. Muốn vậy, THHC
phải có cơng suất trung bình rất thấp [34]. Tuy nhiên, do các bộ biến đổi ADC có số bít giới hạn, và tạp nội bộ máy thu thường chỉ chiếm trong vài bít thấp của ADC. Trong khi đó, tín hiệu thu thường rất nhỏ, thường chỉ chiếm trong 1-2 bít thấp ADC. Nếu THHC liên tục, có mức cơng suất thấp thì giá trị của nó có thể nhỏ hơn 1 bít ADC [34], dẫn tới làm phức tạp cho thuật tốn xử lý
[59]. Bên cạnh đó, THHC càng nhỏ thì u cầu về số lượng mẫu THHC cần tích lũy cho xử lý tương quan sẽ là rất lớn để đảm bảo chất lượng hiệu chuẩn, dẫn tới phải tăng tài nguyên phần cứng [34]. Do vậy, dạng điều chế biên độ theo mã OOK được đề xuất, với THHC có cơng suất đỉnh tương đương cơng xuất nội tạp. Dễ dàng thấy rằng, THHC khơng nhỏ hơn 1 bít ADC sẽ đảm bảo thuận lợi khi lọc, tách THHC. Hơn nữa, THHC có mã OOK với mức "On" xuất hiện ngẫu nhiên, có hệ số điều chế D (Duty cycle) nhỏ, có cơng suất
trung bình thấp hơn nhiều cơng suất nội tạp (bằng D lần công suất nội tạp với 1
D ), do vậy nó khơng ảnh hưởng đến đặc tính kênh thu cũng như đặc tính của nhiễu. Mức cơng suất trung bình của THHC quyết định bởi hệ số D, việc lựa chọn giá trị D liên quan đến mức nhiễu ảnh hưởng đến tín hiệu thu và chất lượng hiệu chuẩn sẽ được phân tích ở phần sau. Dạng THHC có điều chế biên theo mã OOK được minh họa trên hình 2.4 với D = 1/16.
Hình 2.4. Minh họa THHC đưa vào tuyến thu
2) Vấn đề thứ hai - Đảm bảo chất lượng hiệu chuẩn. Như đã phân tích,
cách xử lý tương quan THHC. Với chuỗi THHC được tích lũy càng dài thì độ chính xác càng cao. Ngồi ra, khi biên độ tín hiệu thu lớn, thậm chí gây bão hịa kênh thu thì chất lượng lọc và xử lý thơng tin có trong THHC sẽ bị ảnh hưởng. Để giảm thiểu và khắc phục hiện tượng này, giải pháp xây dựng bộ phát hiện tín hiệu thu lớn được đề xuất. Cụ thể, công suất kênh thu được đo
tức thời, khi nó lớn hơn cơng suất nội tạp đến một mức ngưỡng xác định nào đó (có điều chỉnh) thì các mẫu THHC ở thời điểm đó sẽ khơng được tích lũy. Việc chọn ngưỡng sẽ được phân tích ở phần sau với yêu cầu về sai số đo. Hình 2.5 minh họa cách loại bỏ những mẫu THHC khi tín hiệu thu lớn, điều này có ý nghĩa thực tế rất lớn do nó làm ảnh hưởng đến chất lượng hiệu chuẩn. Tuy nhiên, nội dung này chưa được xem xét một cách đầy đủ trong các tài liệu [34, 81].
Hình 2.5. Minh họa mẫu THHC bị loại khi tín hiệu thu lớn
Từ những lập luận theo đề xuất ở trên, có thể hình thành các bước tạo THHC; đo sai lệch tham số và hiệu chuẩn các kênh thu như trên hình 2.6. Theo đó, THHC được sinh ra từ bộ tạo tín hiệu được trích vào kênh thu cùng
điều chế số. Sau đó, dữ liệu được phân theo 3 nhánh: các phần tử đo công suất nội tạp và đo công suất kênh thu làm cơ sở cho phần tử lọc loại bỏ mẫu có tín hiệu thu lớn. Tiếp sau là các mẫu tín hiệu sẽ được ghi lưu đồng bộ với mã OOK cùng chuỗi mã pha C(n) tương ứng nhằm để tách thành phần THHC
trong tín hiệu tổng hợp. Khi bộ đệm đủ N mẫu theo yêu cầu, thực hiện xử lý tương quan và ước lượng tham số biên độ và pha kênh thu. Hai tham số này sẽ được sử dụng để hiệu chuẩn tín hiệu các kênh thu trước khi chúng được đưa tới bộ hình thành GĐH số.
Hình 2.6. Các bước đo và hiệu chỉnh kênh thu
Như vậy, việc lựa chọn giải pháp sử dụng tín hiệu đa điều chế cho hiệu chuẩn đã được phân tích rõ ràng, cùng với việc đánh giá mức tín hiệu thu nhằm tạo ra chuỗi mẫu tốt nhất cho quá trình hiệu chuẩn. Phần tiếp theo sẽ trình bày việc ước lượng sai số đo và phân tích ảnh hưởng của THHC đến chất lượng tín hiệu thu để minh chứng cho giải pháp trên. Từ đó làm cơ sở để