1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀ
1.2.Về kỹ thuật hỗn loạn
Tín hiệu hỗn loạn là các tín hiệu không tuần hoàn, giống nhiễu từ các hệ
thống động phi tuyến tính. Nói chung, một hệ thống động có số lượng biến trạng thái độc lập là cốđịnh mà quỹ đạo chuyển động của nó được điều khiển bằng một tập các phương trình vi phân chứa tất cả các biến trạng thái. Với một hệ thống bậc N, N biến trạng thái tồn tại và một tập N phương trình vi phân được viết ra. Để hiểu các tín hiệu hỗn loạn được sinh ra như thế nào, ta xem xét các biểu diễn rời rạc của các hệ thống động. Một cách cơ bản, khi một hệ thống được mô tả trong miền thời gian rời rạc, các biến trạng thái của nó được lấy mẫu tại các khoảng thời gian cố định và động học của nó được mô tả bằng một hàm lặp (iterative) mà biểu diễn các trạng thái tại điểm lấy mẫu theo các điểm lấy mẫu trước đó, nghĩa là , với với là vector các biến trạng thái tại điểm lấy mẫu thứ n, là hàm lặp biểu diễn
động học của hệ thống, và là vector các tham sốảnh hưởng lên hệ thống. Các hệ thống hỗn loạn là các hệ thống động mà các biến trạng thái của nó biến đổi theo một mô hình giới hạn, không tuần hoàn và giống ngẫu nhiên. Nó cũng được đặc trưng bằng một tính chất đặc biệt là nhạy với các điều kiện
đầu, nghĩa là hai điều kiện đầu rất gần nhau có thể dẫn tới hai đường chuyển
động hoàn toàn không tương quan với nhau một cách nhanh chóng. Tính chất này, một cách lý thuyết, cho phép ta tạo ra vô số các tín hiệu hỗn loạn không tương quan từ cùng một hệ thống bằng các sử dụng các điều kiện đầu khác nhau. Một điều đáng chú ý nữa là do tính ngẫu nhiên của nó, các tín hiệu hỗn loạn có hàm tự tương quan dạng xung và có phổ công suất băng rộng. Hàm tương quan chéo của các tín hiệu hỗn loạn cũng có giá trị rất nhỏ.
Tín hiệu hỗn loạn cùng với đặc tính băng rộng của nó có thể dùng trong việc trải phổ thông tin băng hẹp. Bởi vậy, sử dụng tín hiệu hỗn loạn để mã hóa thông tin, các tín hiệu thu được sẽ là những tín hiệu trải phổ, có băng thông rộng và mật độ phổ công suất thấp. Chúng có được tất cả những ưu
điểm của tín hiệu trải phổ như khó bị dò, giảm bớt được hiệu ứng fading đa
đường, chống can nhiễu (jamming),... Hơn nữa, một số lượng lớn các dạng sóng trải phổ có thể được tạo ra một cách dễ dàng do đặc tính nhạy với điều
kiện đầu và sự thay đổi các tham số. Do đó, kỹ thuật hỗn loạn có thể được dùng làm cơ sở để xây dựng các hệ thống truyền thông tin trải phổ với giá thành rẻ và đa năng. Trong những năm gần đây, một số kỹ thuật điều chế và giải điều chếđã được đề xuất để truyền thông tin.
Một trong các kỹ thuật điều chế ứng dụng kỹ thuật hỗn loạn đã được đưa ra và phát triển dựa trên vị trí xung (CPPM), đó là kỹ thuật điều chế hỗn loạn vị trí xung. Đây là phương pháp điều chế số sử dụngbộ tạo hỗn loạn để định thời gian xuất hiện tương đối của các xung trong chuỗi. Với kỹ thuật điều chế
truyền thống, vị trí của xung tương đối so với xung trước đó được xác định bởi một trong hai trường hợp (trễ ngắn hay trễ dài), nó thể hiện trạng thái của bit thông tin được điều chế lên. Khác với kỹ thuật điều chế truyền thống đó, vị
trí xung tiếp theo so với xung trước đó không nhận một trong hai giá trị, mà có thể nhận giá trị nhiều mức. Giá trị nhiều mức này được sinh ra từ một hàm tạo hỗn loạn. Như vậy khỏang thời gian giữa các xung thay đổi theo một hàm hỗn loạn nào đó.
Với CPPM, việc khôi phục được thực hiện thông qua quá trình đồng bộ
giữa hai bộ tạo hỗn loạn. Đồng bộ hỗn loạn được xác lập thì khoảng thời gian giữa các xung cũng được xác định ở bên thu và từ đó khôi phục lại được bit
đã được truyền. Một hệ thống CPPM được đưa ra như trong Hình 3 dưới đây.
Hình 0. 3 Mô hình điều chế CPPM
Cho tới nay, nhiều phương pháp điều chế dùng kỹ thuật hỗn loạn đã được