Phân tích dung lượng trong hệ thống DS - CDMA đa phương tiện hướng gói

CHƯƠNG I : KỸ THUẬT TRẢI PHỔ VÀ CÔNG NGHỆ CDMA Trong chương này, em trình bày khái quát các định nghĩa về hàm tự tương quan và mật độ phổ công suất cho các tín hiệu ngẫu nhiên và xác định, xem xét chuỗi giả ngẫu nhiên dùng trong quá trình trải phổ. Đồng thời, em cũng trình bày về kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) và tập trung vào kỹ thuật trải phổ trực tiếp được sử dụng trong hệ thống CDMA. 1.1 KỸ THUẬT TRẢI PHỔ : 1.1.1. Các hàm tự tương quan và mật độ phổ công suất : 1.1.1.1 Tín hiệu xác định : Để tiện xem xét các tín hiệu em sẽ giả thiết rằng tín hiệu s(t) được đo bằng các đơn vị tín hiệu (dòng điện hoặc điện áp) ở điện trở 1Ω, công suất được đo bằng W còn năng lượng được đo bằng J. Tín hiệu năng lượng : một tín hiệu xác định s(t) được coi là một tín hiệu năng lượng nếu năng lượng của nó hữu hạn, nghĩa là :

doc15 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 11/06/2013 | Lượt xem: 1463 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Phân tích dung lượng trong hệ thống DS - CDMA đa phương tiện hướng gói, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ÑATN : Phaân tích dung löôïng trong heä thoáng DS-CDMA ña phöông tieän höôùng goùi. CHÖÔNG I : KYÕ THUAÄT TRAÛI PHOÅ VAØ COÂNG NGHEÄ CDMA Trong chöông naøy, em trình baøy khaùi quaùt caùc ñònh nghóa veà haøm töï töông quan vaø maät ñoä phoå coâng suaát cho caùc tín hieäu ngaãu nhieân vaø xaùc ñònh, xem xeùt chuoãi giaû ngaãu nhieân duøng trong quaù trình traûi phoå. Ñoàng thôøi, em cuõng trình baøy veà kyõ thuaät ña truy nhaäp phaân chia theo maõ (CDMA) vaø taäp trung vaøo kyõ thuaät traûi phoå tröïc tieáp ñöôïc söû duïng trong heä thoáng CDMA. 1.1 KYÕ THUAÄT TRAÛI PHOÅ : 1.1.1. Caùc haøm töï töông quan vaø maät ñoä phoå coâng suaát : 1.1.1.1 Tín hieäu xaùc ñònh : Ñeå tieän xem xeùt caùc tín hieäu em seõ giaû thieát raèng tín hieäu s(t) ñöôïc ño baèng caùc ñôn vò tín hieäu (doøng ñieän hoaëc ñieän aùp) ôû ñieän trôû 1Ω, coâng suaát ñöôïc ño baèng W coøn naêng löôïng ñöôïc ño baèng J. Tín hieäu naêng löôïng : moät tín hieäu xaùc ñònh s(t) ñöôïc coi laø moät tín hieäu naêng löôïng neáu naêng löôïng cuûa noù höõu haïn, nghóa laø : 2 ∞ ∫ s(t ) E[∞] = dt < ∞ (1.1) −∞ Tín hieäu coâng suaát : tín hieäu s(t) ñöôïc coi laø tín hieäu coâng suaát neáu naêng löôïng cuûa noù laø voâ haïn nhöng coâng suaát trung bình laïi laø höõu haïn, nghóa laø : α +T 2 1 ∫ s(t ) P[∞] = lim dt < ∞ (1.2) T →∞ T α Khi tín hieäu s(t) tuaàn hoaøn coù chu kì laø T1 , kí hieäu laø sp(t) thì : α +T1 2 1 ∫s P [T1 ] = (t ) dt = P(∞) (1.3) p T1 α Haøm töï töông quan cuûa tín hieäu coâng suaát : α +T 1 ∫ s(t + τ )s(t )dt φ[τ ] = lim (1.4) T →∞ T α α +T1 1 ∫s φ p [τ ] = (t + τ ) s p (t )dt (1.5) p T1 α SVTH : Nguyeãn Thò Haø Giang – KTVT41 1 ÑATN : Phaân tích dung löôïng trong heä thoáng DS-CDMA ña phöông tieän höôùng goùi. Maät ñoä phoå coâng suaát PSD : ñöôïc ñònh nghóa nhö laø bieán ñoåi Fourier cuûa haøm töï töông quan vaø ñöôïc kyù hieäu laø Φ(f). Φ(f) = F[φ(τ)] (1.6) Do ñoù haøm töï töông quan laø bieán ñoåi Fourier ngöôïc cuûa PSD. ∞ ∫ Φ ( f ). e j 2 π . f τ df φ (τ ) = F [ Φ ( f )] = −1 −∞ Coâng suaát trung bình baèng giaù trò haøm töï töông quan khi τ = 0: ∞ ∞ P ( ∞ ) = φ ( 0 ) = [ ∫ Φ ( f ). e j 2 π . fτ df ] τ = 0 = ∫ Φ ( f ) df −∞ −∞ Haøm töï töông quan cuûa tín hieäu naêng löôïng : ∞ ∫ s (t + τ ) s (t ) dt Ψ (τ ) = (1.7) −∞ 1.1.1.2 Tín hieäu ngaãu nhieân: Moät tín hieäu ngaãu nhieân (quaù trình ngaãu nhieân) laø taäp hôïp caùc bieán ngaãu nhieân ñöôïc ñaùnh chæ soá theo t. Trung bình cuûa moät quaù trình ngaãu nhieân X(t) ñöôïc goïi laø kyø voïng (trung bình taäp hôïp) cuûa X(t): ∞ µ X (t ) = E[ X (t )] = ∫ PX (t ) ( X ) XdX −∞ PX(t)(X) laø haøm maät ñoä xaùc suaát lieân hôïp (Pdf) cuûa X(t) taïi thôøi ñieåm t. Haøm töï töông quan cuûa moät tín hieäu ngaãu nhieân coù theå ñöôïc ñònh nghóa gioáng nhö tröôøng hôïp cuûa moät tín hieäu xaùc ñònh vôùi vieäc thay theá laáy trung bình theo thôøi gian baèng kyø voïng. ∞ ∞ ∫ ∫P φ X (t + τ , t ) = E[ X (t + τ ) X (t )] = ( X 1 , X 2 ) X 1 X 2 dX 1dX 2 X ( t +τ ), X ( t ) −∞ −∞ PX(t+τ),X(t) (X1,X2) laø maät ñoä phoå coâng suaát cuûa X(t+τ) vaø X(t). Maät ñoä phoå coâng suaát vaø coâng suaát trung bình cuûa tín hieäu ngaãu nhieân ñöôïc tính töông töï nhö tín hieäu xaùc ñònh. 1.1.2 Caùc tín hieäu cô soá hai baêng goác : Xung chöõ nhaät ñôn vò ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: ΠT(t) = 1, 0 ≤ t<T (1.8) 0, neáu khaùc SVTH : Nguyeãn Thò Haø Giang – KTVT41 2 ÑATN : Phaân tích dung löôïng trong heä thoáng DS-CDMA ña phöông tieän höôùng goùi. Trong ñoù: T laø ñoä roäng xung ñôn vò. − jπ . fT Bieán ñoåi Fourier cuûa ΠT(t) laø Tsinc(fT). e ,sinc(t) =sin(πt)/ (πt). Maø ta coù : ∞ ∞ ∫ sin c(t )dt = ∫ sin c 2 (t ) = 1 −∞ −∞ Moät tín hieäu ngaãu nhieân baêng goác ( khoâng ñieàu cheá ) chæ nhaän caùc giaù trò cô soá hai coù theå ñöôïc bieåu dieãn nhö sau : ∞ ∑A Π (t − γ − kT ) X (t ) = (1.9) k T k = −∞ T : ñoä roäng 1 bit Ak : laø bieán ñoäc laäp vaø ñöôïc phaân boá nhö nhau, nhaän caùc giaù trò ± A coù caùc xaùc suaát nhö nhau. γ : laø moät bieán ngaãu nhieân ñöôïc phaân boá ñoàng ñeàu töø 0 ÷ T. Haøm töï töông quan cuûa X(t) : ⎧ 2⎛ τ ⎞ ⎪ A ⎜1 − ⎟, τ >T φ X (τ ) = E [X (t ) X (t + τ )] = ⎨ ⎜ T ⎟ ⎝ ⎠ (1.10) ⎪ 0,τ >T ⎩ = A 2 Λ T (τ ) ΛT(τ) coù bieán ñoåi Fourier laø Tsin2c(fT) Haøm maät ñoä phoå coâng suaát PSD : Φx(f) = A2 Tsin2c(fT). φx ( f ) (a) Haøm töông quan 2 A τ 0 -T T (b) Maät ñoä phoå coâng suaát Φx( f ) A2 T fT -4 -3 -2 0 1 2 3 SVTH : Nguyeãn Thò Haø Giang – KTVT41 3 ÑATN : Phaân tích dung löôïng trong heä thoáng DS-CDMA ña phöông tieän höôùng goùi. Hình 1.1 Haøm töï töông quan vaø PSD cuûa moät tín hieäu cô soá hai ngaãu nhieân X(t). 1.1.3 Caùc tín hieäu baêng thoâng : Ñeå xem xeùt tín hieäu baêng thoâng thì ta xeùt moät phieân baûn ñieàu cheá cuûa moät tín hieäu ngaãu nhieân X(t) : Y(t) = X(t)cos(2πfct+θ) (1.11) Vôùi: fc laø taàn soá soùng mang. θ laø pha ngaãu nhieân ñöôïc phaân boá ñoàng ñeàu ôû (0,2π) khoâng phuï thuoäc vaøo X(t). φY (τ ) = φ X (τ ) cos(2πf cτ ) 1 (1.12) 2 {Φ X ( f − f c ) + Φ X ( f + f c )} 1 ΦY ( f ) = (1.13) 4 Khi X(t) laø bieán cô soá hai ngaãu nhieân ñöôïc cho bôûi phöông trình: ∞ ∞ ∫ sin c(t )dt = ∫ sin c 2 (t ) = 1 −∞ −∞ thì ta coù: A2 Λ T (τ ) cos (2πf cτ ) φY (τ ) = 2 { } A 2T ΦY ( f ) = sin c 2 ( f − f c )T + sin c 2 ( f + f c )T 4 Coâng suaát trung bình : Py = φ y (0) (1.14) = A2/2 Φy(f ) Maät ñoä phoå coâng suaát A2 T/4 2/T 0 1.1.4 Chuoãi giaû ngaãu nhieân PN ( Pseudo Noise ) : SVTH : Nguyeãn Thò Haø Giang – KTVT41 4 ÑATN : Phaân tích dung löôïng trong heä thoáng DS-CDMA ña phöông tieän höôùng goùi. Khi tín hieäu tin töùc ñöôïc traûi phoå thaønh tín hieäu traûi phoå thì tín hieäu naøy seõ coù daïng gioáng taïp aâm hay moät tín hieäu ngaãu nhieân naøo ñoù. Chæ coù maùy thu chuû ñích môùi nhaän ra noù vaø bieát caùch giaûi traûi phoå. Caùc tín hieäu traûi phoå baêng roäng töïa taïp aâm ñöôïc taïo ra baèng caùch söû duïng chuoãi giaû taïp aâm hay giaû ngaãu nhieân PN. Chuoãi PN ñöôïc taïo ra bôûi maïch thanh ghi dòch cô soá hai goàm chuoãi thanh ghi (phaàn töû nhôù ) ñöôïc maéc hoài tieáp vaø caùc maïch coång XOR (coäng module 2 ). g0 g2 gm-1 gm g1 x0 x1 x2 xm-1 xm 0 → +1 Si(m) Si(1) Si(2) 1 → -1 ci ci-1 ci-2 ci-m+1 ci-m Ñeán boä ñieàu cheá Hình 1.2 Maïch thanh ghi taïo chuoãi PN. Moät chuoãi thanh ghi dòch tuyeán tính ñöôïc xaùc ñònh bôûi moät ña thöùc taïo maõ tuyeán tính g(x) baäc m > 0 : G(x) = gmxm + gm - 1xm- 1 + … + g1x + g0 (1.15) Ñoái vôùi caùc chuoãi cô soá hai thì : gi = 0 : hôû maïch gi = 1 : ñoùng maïch vaø gm = g0 = 1. Trong sô ñoà maïch thanh ghi dòch cô soá hai treân ta thaáy : - Taát caû ñeàu thöïc hieän pheùp coäng modul 2. - Si : laø moät phaàn töû nhôù. Tuyø theo baäc cuûa ña thöùc taïo maõ g(x) maø ta coá soá löôïng phaàn töû nhôù trong maïch thanh ghi dòch. Toång quaùt coù taát caû m phaàn töû Si ñöôïc ñaùnh soá thöù töï Si(1), Si(2) , …. Si(m). - i: chæ xung ñoàng hoà thöù i. Thanh ghi dòch ñöôïc ñieàu khieån bôûi xung ñoàng hoà. Khi coù moät xung ñoàng hoà, taát caû caùc thanh ghi ñeàu nhaän moät traïng thaùi tieáp theo öùng vôùi xung ñoù. Ô û ñaây caùc thanh ghi chæ coù 2 traïng thaùi laø 0,1. - Ñaàu ra cuûa thanh ghi dòch ñöôïc ñöa ñeán boä bieán ñoåi (0 → +1 ; 1→ –1) ñeå chuyeån chuoãi xung ñôn cöïc sang löôõng cöïc roài ñöa ñeán boä ñieàu cheá. - xk : bieåu thò ñôn vò treã. SVTH : Nguyeãn Thò Haø Giang – KTVT41 5 ÑATN : Phaân tích dung löôïng trong heä thoáng DS-CDMA ña phöông tieän höôùng goùi. Nguyeân lyù taïo chuoãi PN cuûa maïch thanh ghi dòch : Giaû söû : Si(j) : bieåu thò giaù trò cuûa phaàn töû j trong thanh ghi dòch ôû xung ñoàng hoà thöù i. Traïng thaùi cuûa thanh ghi dòch ôû xung ñoàng hoà i laø vectô coù ñoä daøi höõu haïn : Si = {Si(1), Si(2),… , Si(m)}. Nhö vaäy soá traïng thaùi khaùc khoâng cöïc ñaïi laø: (2m –1). Goïi c = (c0 , c1 , c2 ,…) laø chuoãi ra ôû ñaàu ra cuûa thanh ghi dòch. Chuoãi c chính laø nghieäm cuûa phöông trình g(x) = 0. G(x) = gmxm + gm - 1xm- 1 + … + g1x + g0 = 0 Thay gm = g0 = 1 vaøo ta ñöôïc : xm + gm - 1xm- 1 + … + g1x + 1 = 0 ⇔ xm + gm - 1xm- 1 + … + g1x = 1 (1.16) ( do coäng module 2 neân : 1+1 = 0 , 0 + 1 = 1 ). Vì ñaàu ra ôû xung ñoàng hoà thöù i laø ci-m (xm) ci-m = Si(m) = xm theá vaøo phöông trình treân : (1.16) ⇔1 x0 = g1x + g2x2 +… + gm - 2xm-2 + gm-1xm-1 + xm ⇔ ci = g1 ci-1 + g2 ci-2 +… + gm - 2 ci-m+2 + gm-1 ci-m+1 + ci-m (i ≥ 0 ) ⇔ ci+m = g1 ci+m-1 + g2 ci+m-2 +… + gm - 2 ci+2 + gm-1 ci+1 + ci (1.17) (1.17) goïi laø coâng thöùc hoài quy. Vaäy ta coù theå dieãn giaûi coâng thöùc (1.17) treân nhö sau : Khi coù xung ñoàng hoà thöù i taùc ñoäng vaøo maïch thì thanh ghi Si(1) seõ coù traïng thaùi môùi laø ci-1 ï , coøn caùc thanh ghi khaùc laø Si(m) vôùi m ≠ 1 seõ coù traïng thaùi môùi laø traïng thaùi tröôùc ñoù cuûa Si(m-1) , töùc laø traïng thaùi Si-1(m – 1) . Luùc naøy ci ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc (1.17) hoài tieáp ñöa ñeán ñaàu vaøo cuûa thanh ghi Si(1) . Si-1(1) Si-1(2) Si-1(3) ci Si(1) Si(2) Si(3) Si(m) ci Xung ñoàng hoà thöù i Hình 1.3 Sô ñoà chuyeån tieáp traïng thaùi cuûa maïch thanh ghi. Ta thaáy giaù trò ci seõ ñöôïc dòch chuyeån daàn daàn qua caùc phaàn töû nhôù ñeå tôùi ñaàu ra cuûa maïch thanh ghi dòch. Löu yù : SVTH : Nguyeãn Thò Haø Giang – KTVT41 6 ÑATN : Phaân tích dung löôïng trong heä thoáng DS-CDMA ña phöông tieän höôùng goùi. Ñaàu ra cuûa maïch thanh ghi dòch chính laø ñaàu ra cuûa phaàn töû nhôù Si(m) - Traïng thaùi cuûa maïch thanh ghi dòch laø toå hôïp traïng thaùi cuûa taát caû caùc phaàn - töû nhôù coù trong maïch. Traïng thaùi khôûi ñaàu ( i = 0 ) phaûi khaùc khoâng (S0 ≠{ 0, 0, 0,…,0} ). - Chuoãi ra c coù chu kì cöïc ñaïi laø : 2m – 1 = N baèng soá traïng thaùi khaùc 0. Ví duï : Xeùt ña thöùc taïo maõ g(x) = x5 + x4 + x3 + x + 1 . Vôùi traïng thaùi khôûi ñaàu S0 = 11111 Töø g(x) ta suy ra coâng thöùc hoài quy cuûa maïch laø : ci = ci-1 + ci-3 +ci-4 + ci-5 (coäng module 2) g(x) coù baäc m = 5 neân : Soá phaàn töû nhôù laø 5. - Chu kì cuûa chuoãi c = 25 – 1 = 31. - Vaäy ta coù maïch nhö sau : g5 g0 g1 g3 g4 Si(1) Si(2) Si(3) Si(4) Si(5) (c)i Xung ñoàng hoà i : Traïng thaùi Si(1) Si(2) Si(3) Si(4) Si(5) 0 11111 1 01111 2 10111 3 01011 4 00101 5 00010 6 10001 7 01000 8 00100 9 10010 10 01001 11 10100 12 01010 13 10101 14 11010 15 01101 16 00110 17 00011 18 00001 19 10000 20 11000 21 11100 22 01110 23 00111 24 10011 25 11001 26 01100 27 10110 28 11011 SVTH : Nguyeãn Thò Haø Giang – KTVT41 7 ÑATN : Phaân tích dung löôïng trong heä thoáng DS-CDMA ña phöông tieän höôùng goùi. 29 11101 30 11110 31 11111 32 01111 33 laëp laïi Chuoãi c thu ñöôïc tính töø thôøi ñieåm ban ñaàu (xung 0) : 1111101000100101011000011100110…. Nhaän xeùt : Chuoãi thanh ghi dòch cô soá hai c coù ñoä daøi cöïc ñaïi coøn ñöôïc goïi laø chuoãi m - . Maø chuoãi c coù chu kì N = 2m – 1. Xeùt trong moät chu kyø N, chuoãi c coù N vò trí dòch hay N pha. Khi chuoãi c dòch ñi thì noù seõ taïo ra moät chuoãi m khaùc. Vaäy ta coù theå coù N chuoãi m baèng caùch dòch chuoãi c, vieäc taïo ra N chuoãi m naøy cuõng coù theå ñöôïc thöïc hieän baèng caùch thay ñoåi traïng thaùi ñaàu vaøo cuûa caùc thanh ghi. Treân thöïc teá ngöôøi ta taïo ra N chuoãi m baèng caùc maët naï (maët chaén ) laø caùc coång AND. Ví duï : g5 g0 g1 g3 g4 (c)i Si(1) Si(2) Si(3) Si(4) Si(5) 0 0 1 0 1 ( T -7c )i Kyù hieäu caùc chuoãi m laø T ± j c : chuoãi c dòch ñi j vò trí. Neáu laø “+” töùc dòch sang phaûi, neáu laø daáu “-“ töùc dòch sang traùi. Toác ñoä cuûa maïch bò haïn cheá bôûi toång cuûa thôøi gian treã trong 1 phaàn töû - thanh ghi vaø caùc thôøi gian treã trong taát caû caùc coång XOR ôû ñöôøng hoài tieáp. Ñeå taêng toác ñoä ngöôøi ta söû duïng maïch thanh ghi dòch toác ñoä cao. g0 g1 g2 gm-1 gm SVTH : Nguyeãn Thò Haø Giang – KTVT41 8 Si(m) Si(1) Si(2) ci ÑATN : Phaân tích dung löôïng trong heä thoáng DS-CDMA ña phöông tieän höôùng goùi. 1.1.5 Caùc thuoäc tính cuûa chuoãi m : Thuoäc tính dòch : dòch voøng cuûa moät chuoãi m laø moät chuoãi m. - Thuoäc tính hoài quy : moïi chuoãi m ñeàu thoûa maõn tính hoài quy : - ci = g1 ci-1 + g2 ci-2 +… + gm - 2 ci-m+2 + gm-1 ci-m+1 + ci-m (i ≥ 0 ). Thuoäc tính cöûa soå : neáu moät cöûa soå ñoä roäng m tröôït doïc chuoãi m trong taäp Sm - (Sm laø taäp hôïp cuûa N = 2m –1 chuoãi m keå caû chuoãi toaøn 0 ) thì moãi daõy trong soá N daõy m bit khaùc khoâng naøy seõ ñöôïc nhìn thaáy ñuùng moät laàn. (cöûa soå tröôït töøng bit moät ). Thuoäc tính coäng : toång 2 chuoãi m (coäng module 2 ) theo töøng thaønh phaàn laø 1 - chuoãi m khaùc. Haøm töï töông quan daïng ñaàu ñinh : - N −1 1 ∑ ( −1) ci ⊕ ci − j R (i ) = N j=0 R(i)=1 ñoái vôùi i=0 (mod N) vaø R(i)=-1/N vôùi i≠ 0 (mod N) R(i) 1 1/N -N -3 -2 -1 1 2 -3 N-1 N Hình 1.4 Haøm töï töông quan tuaàn hoaøn daïng ñaàu ñinh cuûa moät chuoãi m. Laáy maãu ( Decimation ) : laáy maãu 1 bit töø n > 0 cuûa moät chuoãi m (töùc chuoãi - c), coù nghóa laø cöù n bit maõ cuûa chuoãi c laáy maãu 1 laàn ). Keát quaû laáy maãu laø chuoãi ñöôïc kí hieäu c[n]. Caùc ñoaïn chaïy : Moät ñoaïn chaïy laø moät xaâu caùc soá “1” lieân tieáp hay moät xaâu - caùc soá “0” lieân tieáp. Trong moïi chuoãi m, moät nöûa soá ñoaïn naøy coù chieàu daøi 1, moät phaàn tö coù chieàu daøi 2, moät phaàn taùm coù chieàu daøi 3chöøng naøo caùc phaân ñoaïn coøn cho moät soá nguyeân caùc ñoaïn chaïy. Pha ñaëc tröng : coù ñuùng moät chuoãi ra khoâng naèm trong taäp Sm thoaû maõn ñieàu - kieän ci=c2i ñoái vôùi taát caû i∈Z. Chuoãi m naøy ñöôïc goïi laø chuoãi ra khoâng ñaëc tröng hay pha ñaëc tröng cuûa caùc chuoãi m trong taäp Sm. SVTH : Nguyeãn Thò Haø Giang – KTVT41 9 ÑATN : Phaân tích dung löôïng trong heä thoáng DS-CDMA ña phöông tieän höôùng goùi. 1.1.6 Tính an toaøn cuûa caùc chuoãi m : Caùc chuoãi m coù theå ñaûm baûo tính bí maät khaù cao, choáng laïi söï nghe troäm, nhöng chuùng khoâng ñuû cho caùc aùp duïng maät maõ hoùa ôû caùc heä thoáng thoâng tin coù ñoä an toaøn cao. Khi cho 2m bit lieân tieáp cuûa chuoãi coù chu kyø N = 2m –1 ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc ña thöùc taïo maõ vì khi ñoù ta coù ñöôïc heä phöông trình khi aùp duïng coâng thöùc hoài quy : ci+m = g1 ci+m-1 + g2 ci+m-2 +… + gm - 2 ci+2 + gm-1 ci+1 + ci (1.17) heä phöông trình : ci+m ci+m-1 ci+m-2...................... ci+1 ci g1 ci+m+1 ci+m ci+m-1...................... ci+2 ci+1 g2 . . . . . . = . . . . . . ci+2m-2 ci+2m-3 ci+2m-4 .................... ci+m-1 ci+m-2 gm ci+2m-1 ci+2m-2 ci+2m-3 .................... ci+m ci+m-1 1 Vôùi 2m bit chuoãi c thu ñöôïc nhö sau : c = (ci ci+1 … ci+m ci+m+1 … ci+2m-2 ci+2m-1 ) ví duï : chu kyø cuûa chuoãi laø 31 , suy ra m = 5. Neáu ta baét ñöôïc 2m = 10 bit lieân tieáp laø 1010001001 thì ta coù heä phöông trình sau : 0 0 0 1 0 1 g1 g1 = 1 1 0 0 0 1 0 g2 g2 = 0 ⇔ 0 1 0 0 0 1 g3 g3 = 1 = 0 0 1 0 0 0 g4 g4 = 1 1 0 0 1 0 0 1 1.1.7 Heä thoáng traûi phoå chuoãi tröïc tieáp ( DS/ SS ) Moät heä thoáng soá ñöôïc coi laø heä thoáng traûi phoå neáu: Tín hieäu ñöôïc phaùt chieám ñoä roäng baêng taàn lôùn hôn ñoä roâng baêng taàn - toái thieåu caàn thieát ñeå phaùt thoâng tin. Traûi phoå ñöôïc thöïc hieän baèng moät maõ ñoäc laäp vôùi soá lieäu. - Coù ba kieåu heä thoáng traûi phoå (SS :spread spectrum) Chuoãi tröïc tieáp ( DS – Direct Sequence ) : nhaân tín hieäu nguoàn vôùi moät - tín hieäu giaû ngaãu nhieân. SVTH : Nguyeãn Thò Haø Giang – KTVT41 10 ÑATN : Phaân tích dung löôïng trong heä thoáng DS-CDMA ña phöông tieän höôùng goùi. Nhaûy taàn ( FH – Frequency Hopping ) : nhaûy taàn soá soùng mang treân - moät taäp lôùn caùc taàn soá. Maãu nhaûy taàn coù daïng giaû ngaãu nhieân. Nhaûy thôøi gian (TH – Time Hopping ) : moät khoái caùc bit soá lieäu ñöôïc - neùn vaø ñöôïc phaùt ngaét quaõng trong 1 hay nhieàu khe thôøi gian. Hieän nay heä thoáng thoâng tin di ñoäng thöôøng söû duïng DS/SS do tính ñôn giaûn cuûa noù. Cho neân trong ñeà taøi naøy chæ ñeà caäp ñeán heä thoáng DS/SS . Ta seõ xem xeùt veà caùch hoaït ñoäng ôû maùy thu vaø maùy phaùt cuûa heä thoáng DS/SS. 1.1.7.1 Chuoãi giaû taïp aâm trong DS/SS : Trong heä thoáng DS/SS, chuoãi PN ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : ∞ ∑ c ∏ (t − kT ) c(t) = (1.18) k c Tc k = −∞ 0 ≤ t ≤ Tc ⎧1 ∏T (t ) = ⎨ neáu khaùc ⎩0 c ck : ñöôïc goïi laø chip , nhaän giaù trò ± 1 Tc : thôøi gian cuûa moät chip ( ñoä roäng bit ) Chu kyø cuûa chuoãi PN laø : NTc Haøm töï töông quan laø : |τ | , |τ| ≤ Tc 1- θc (τ) =ΛTc(τ) = (1.19) Tc 0 neáu khaùc Maät ñoä phoå coâng suaát PSD cuûa c(t) : φ c (τ) = Tc sin (fTc ) 2 Vì chuoãi PN cuõng laø chuoãi m coù chu kyø laø N vaø noù cuõng laø moät tín hieäu xaùc ñònh. Cho neân : Haøm töï töông quan chuaån hoùa : - 1 , i = 0, ±N, ±2N… N −1 Rc (i ) = 1 / N ∑c c (1.20) = - 1/N , neáu khaùc j +1 j j =0 Haøm töï töông quan tuaàn hoaøn vôùi chu kyø NTc : - NTc 1 φc(τ) = ∫ c(t + τ)c(t)dt N Tc 0 = ( 1+1/N ) ΛTc(τ) - 1/N SVTH : Nguyeãn Thò Haø Giang – KTVT41 11

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docphan tich dung luong trong he thong DS-CDMA da phuong tien huong goi.doc
  • vsdbanve1-a4.vsd
  • vsdbanve1.vsd
  • vsdbanve2-A0.vsd
  • pdfphan tich dung luong trong he thong DS-CDMA da phuong tien huong goi.pdf