Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC MỤC LỤC 1 LỜI NÓI ĐẦU 4 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 6 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 6 1.2 CÁC ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 9 1.3 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 10 1.3.1 Phân loại theo đặc tính tín hiệu 10 1.3.2 Phân loại theo cấu trúc hệ thống 10 1.3.3 Phân loại theo phương thức đa truy nhập 11 1.3.4 Phân loại theo phương thức song công 11 1.4 CÁC ĐẶC ĐIỂM TRUYỀN SÓNG TRONG MÔI TRƯỜNG DI ĐỘNG 12 1.4.1 Hiệu ứng dơppler 12 1.4.2 Tổn hao đường truyền 13 1.4.3 Pha đinh 14 1.4.4 Trải trễ 15 1.5 CÁC PHƯƠNG THỨC ĐA TRUY NHẬP 15 1.5.1 Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) 16 1.5.2 Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) 16 1.5.3 Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) 17 1.6 KẾT LUẬN 18 Chương 2: KỸ THUẬT TRẢI PHỔ 19 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG 19 2.2 NGUYÊN LÝ CHUNG 20 2.2.1 Nguyên lý trải phổ: 20 2.2.2. Ưu điểm của kỹ thuật trải phổ 22 a. Khả năng chống nhiễu 22 b. Khả năng bảo mật 25 c.Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA: Code Division Multiple Access) 25 2.2.3. Phân loại kỹ thuật trải phổ 26 a. Trải phổ chuỗi trực tiếp (DS – Direct Sequence) 26 b. Trải phổ nhảy tần (FH – Frequency Hopping) 27 c. Trải phổ nhảy thời gian (TH – Time Hopping) 27 d. Các hệ thống lai ghép: FHDS, THFH, THDS và DSFHTH 28 2.3 CÁC CHUỖI TRẢI PHỔ 29 2.3.1. Thuộc tính tương quan của chuỗi trải phổ 29 2.3.2. Các chuỗi trải phổ 31 a. Chuỗi m 31 b. Chuỗi Gold 31 b. Chuỗi Kasami 32 d. Chuỗi Walsh 33 2.4 KỸ THUẬT TRẢI PHỔ TRỰC TIẾP 34 2.4.1 Nguyên lý trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS – Direct Sequence Spectrum Spreading) 34 2.4.2 Các hệ thống DSSS BPSK 35 a. Máy phát DSSS BPSK 35 b. Máy thu DSSS BPSK 36 c. Mật độ phổ công suất 39 d. Độ lợi xử lý (PG) 40 2.4.4. Các hệ thống DSSS QPSK 41 a. Máy phát 41 b. Máy thu 42 2.4.5 Ưu, nhược điểm của hệ thống trải phổ trực tiếp 44 a. Ưu diểm 44 b.Nhược điểm 46 2.5 KẾT LUẬN 46 Chương 3: ỨNG DỤNG KỸ THUẬT TRẢI PHỔ TRONG WCDMA 47 3.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 3 47 3.1.1 Yêu cầu chung đối với hệ thống thông tin di động thế hệ 3 ITM2000 47 3.1.2 Các đặc điểm của hệ thống WCDMA 49 a. Các đặc điểm của WCDMA 50 b. Cấu trúc của WCDMA 51 3.1.3 Các kênh trong WCDMA 56 a. Kênh truyền tải: 56 b. Các kênh vật lý (physical Channel) 59 c. Sắp xếp các kênh truyền tải lên các kênh vật lý: 62 3.2 ỨNG DỤNG KỸ THUẬT TRẢI PHỔ TRONG WCDMA 63 3.3.1 Ngẫu nhiên hóa 63 3.3.2 Các mã định kênh 64 3.3.3 Các mã ngẫu nhiên hoá 65 a. Các mã ngẫu nhiên hoá đường lên: 65 b. Mã ngẫu nhiên hóa đường xuống 66 3.3.4 Trải phổ cho kênh vật lý đường lên 66 a. Các kênh vật lý riêng đường lên (DPCCHDPDCH) 67 b. Kênh PRACH, PCPCH 69 3.3.5 Trải phổ kênh vật lý đường xuống 70 a. Sơ đồ khối tổng quát hệ thống thông tin trải phổ cho kênh vật lý đường xuống 71 b. Trải phổ cho kênh đồng bộ 72 3.3 ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT WCDMA 73 3.3.1 Điều khiển công suất nhanh 74 3.3.2 Điều khiển công suất vòng ngoài 78 KẾT LUẬN CHUNG 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 Trong những năm gần đây kỹ thuật trải phổ được ứng dụng rộng rãi nhờ các ưu điểm của nó trong việc tăng dung lượng hệ thống, khả năng bảo mật cao chống nhiễu cố ý hoặc vô tình, Để đạt được mục đích đó là nhờ việc giãn phổ tín hiệu để không phân biệt được với nền tạp âm. Một trong những ứng dụng quan trọng và rộng rãi nhất của kỹ thuật trải phổ là công nghệ CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ trong thông tin di động đã đem lại những ưu điểm vượt bậc về hiệu quả sử dụng dải thông lớn so với các công nghệ khác. Hiện nay thông tin di động đang phát triển với tốc độ chóng với số thuê bao di động tăng nhanh. Để đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng đa dạng đòi hỏi chất lượng ngày càng cao của khách hàng, thông tin di động không ngừng được nghiên cứu để đưa ra các chuẩn mới tiên tiến hơn. Và hệ thống thông tin di động thế hệ 3 dựa trên nguyên lý CDMA đang được phát triển để thay thế cho hệ thống thông tin di động thế hệ 2. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 được xây dựng dựa trên ITM-2000 bao gồm 2 tiêu chuẩn WCDMA và CDMA2000. WCDMA là một bộ phận của CDMA trải phổ trực tiếp còn CDMA2000 là một bộ phận của CDMA đa sóng mang trong đó công nghệ WCDMA được nhiều nhà khai thác lựa chọn nhờ tính linh hoạt của lớp vật lý trong việc hỗ trợ các kiểu dịch vụ khác nhau đặc biệt là các dịch vụ thấp và trung bình. Do đó việc nghiên cứu kỹ thuật trải phổ và ứng dụng của kỹ thuật trải phổ là rất cần thiết. Vì vậy em chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là: “Mạng di động ứng dụng kỹ thuật trải phổ thế hệ sau” tập trung nghiên cứu về kỹ thuật trải phổ và ứng dụng của kỹ thuật trải phổ trong WCDMA. Đồ án của em gồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin di động. Chương này nêu những nét cơ bản nhất về hệ thống thông tin di động 2 Chương 2: Kỹ thuật trải phổ Chương này đi sâu tìm hiểu về kỹ thuật trải phổ, các đặc điểm của các hệ thống trải phổ cơ bản. Chương 3: Úng dụng kỹ thuật trải phổ trong WCDMA Chương này nêu các đặc điểm của hệ thống thông tin di động thế hệ 3 WCDMA, ứng dụng kỹ thuật trải phổ trong hệ thống WCDMA và kỹ thuật điều khiển công suất trong WCDMA. Trong quá trình làm đồ án mặc dù đã cố gắng rất nhiều song do hạn chế về mặt thời gian và khó khăn trong việc tìm tài liệu nên đồ án của em còn có nhiều hạn chế. Vì vậy em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và bạn bè để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em cũng xin cảm ơn thầy giáo Đại tá, PGS-TS Đỗ Huy Giác cùng các thầy cô giáo trong bộ môn thông tin – Khoa vô tuyến điện tử - Học viện kỹ thuật quân sự đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Chương 1 3 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN Cuối thế kỷ XIX, các thí nghiệm của nhà bác học người Ý Marconi Guglielmo đã cho thấy là thông tin vô tuyến có thể thực hiện được giữa các máy thu phát ở xa nhau và di động. Thông tin vô tuyến lúc đó chủ yếu dùng mã Morse, cho đến năm 1982 hệ thống vô tuyến truyền thanh mới được thiết lập lúc đầu là cho cảnh sát. Đến năm 1933 sở cảnh sát Bayone, bang New Jesrey mới thiết lập hệ thống thoại vô tuyến di động tương đối hoàn chỉnh đầu tiên trên thế giới. Hồi đó các thiết bị điện thoại di động rất cồng kềnh, nặng hàng chục kg, đầy tạp âm và rất tốn nguồn do dùng các đèn điện tử tốn công suất nguồn lớn. Công tác trong dải thấp của băng VHF, các thiết bị này liên lạc được với khoảng cách vài chục dặm. Sau đó quân đội cũng đã dùng thông tin di động để chỉ huy và chiến đấu có hiệu quả. Các dịch vụ di động trong đời sống như cảnh sát, cứu thương, cứu hỏa, hàng hải, hàng không… cũng đã sử dụng thông tin di động để các hoạt động của mình được thuận lợi. Chất lượng thông tin di động hồi đó rất kém. Đó là các đặc tính truyền sóng vô tuyến, dẫn đến tín hiệu thu được là một tổ hợp nhiều thành phần của tín hiệu đã được phát đi, khác nhau về biên độ, pha và độ trễ. Tổng hợp véc tơ của các tín hiệu này làm cho đường bao tín hiệu thu được bị thăng giáng mạnh và nhanh. Khi trạm di động hành tiến, mức tín hiệu thu thường bị thay đổi lớn và nhanh làm cho chất lượng đàm thoại suy giảm trông thấy. Tất nhiên tất cả các đặc tính truyền dẫn ấy vẫn tồn tại đến ngày nay nhưng hồi đó chúng chỉ được chống lại bằng một kĩ nghệ còn trong thời kỳ sơ khai. Trong khi ngày nay công nghệ tích hợp cỡ lớn VLSI (Very large scale circuit) có thể sử dụng từ hàng trăm ngàn đến hàng triệu đèn bán dẫn cho việc loại bỏ các ảnh hưởng 4 xấu của đặc tính truyền dẫn thì hồi đó các máy thu phát thường chỉ có không đến 10 đèn điện tử. Băng tần có thể sử dụng được bởi công nghệ đương thời cho thông tin vô tuyến luôn luôn khan hiếm. Các băng sóng trung và dài đã được sử dụng cho phát thanh trong các băng tần số thấp và cao (LF và HF) thì bị chiếm bởi các dịch vụ thông tin toàn cầu. Công nghệ hồi đó thì chưa thích hợp để đạt đến chất lượng liên lạc cao trên các băng sóng VHF và UHF. Khái niệm về tái sử dụng tần số đã được nhận thức xong không được áp dụng để đạt được mật độ người sử dụng cao. Do đó trong suốt nhiều năm, chất lượng của thông tin di động kém hơn nhiều so với thông tin hữu tuyến do công nghệ không thích hợp và các nhà tổ chức thông tin đã không sử dụng nổi độ rộng dải tần trên các băng tần số cao. Năm 1947, Bell labs cho ra ý tưởng về mạng điện thoại di động tế bào: các máy di động lưu động tự do và chuyển vùng khi từ tế bào này sang tế bào khác. Các tế bào được tổ chức nhằm phủ kín vùng phủ sóng (là vùng địa lý được cung cấp dịch vụ di động) và kết nối thành mạng thông qua chuyển mạch (tổng đài điện thoại di động) được bố trí tại trung tâm vùng. Cấu hình cơ bản mạng tế bào được thể hiện trên hình1-1: Hình 1-1. Cấu hình mạng tế bào 5 Trong khi các mạng điện thoại tương tự cố định thương mại đang được số hóa nhờ sự phát minh ra các dụng cụ điện tử kích thước nhỏ bé và tiêu thụ ít nguồn thì tình trạng của vô tuyến di động vẫn còn biến đổi rất chậm chạp. Các hệ thống vô tuyến di động nội bộ mặt đất bắt đầu được sử dụng song mới chỉ ở mức độ phục vụ các nhóm chuyên biệt chứ chưa phải cho các cá nhân trong cộng đồng. Mặc dù Bell Laboratories đã ấp ủ ý đồ về một mạng tế bào ngay từ năm 1947, song mãi cho tới năm 1979 công ty mẹ của nó vẫn không làm gì để khởi đầu việc phát triển một hệ thống liên lạc vô tuyến tế bào. Thời kỳ ấp ủ lâu dài đó là phải chờ các phát triển cần thiết về công nghệ. Chỉ tới khi các mạch tích hợp thiết kế được một cách tùy chọn, các bộ vi xử lý, các mạch tổng hợp tần số, các chuyển mạch nhanh dung lượng lớn… mạng vô tuyến tế bào mới được thực hiện. Những năm thập kỷ 1980 đã chứng kiến sự ra đời của một số hệ thống vô tuyến tế bào tương tự thường được gọi là các mạng vô tuyến di động mặt đất công cộng (PLMR- Public Land Mobile Radio). Làm việc ở giải tần UHF, các mạng này cho thấy sự thay đổi vượt bậc về độ phức tạp hệ thống thông tin liên lạc dân sự. Chúng cho phép người sử dụng có được những cuộc đàm thoại trong khi di động với bất kỳ đối tượng nào có nối tới các mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PSTN (Public Switched Telephone Network) hoặc các mạng đa dịch số (Intergrated Services Digital Network). Trong những năm 1990 đã có những bước tiến hơn nữa trong thông tin di động với việc áp dụng các mạng tế bào số (digital cellular system) và các hệ thống không dây số (digital cordless telecommunication system). Ngoài các dịch vụ điện thoại truyền thống, các hệ thống vô tuyến di động số thế hệ thứ hai sẽ cung cấp một mảng các dịch vụ mới khác như thư tiếng nói, truyền số liệu, truyền fax, truyền các tin ngắn… Thông tin di động đã và đang phát triển hết sức mạnh mẽ trên phạm vi toàn thế giới, càng ngày càng tiến tới chia sẻ thị trường và thay thế từng mảng các dịch vụ thông tin cố định. Ngày nay trên thế giới số thuê bao di động đã lên tới hơn một tỷ. Doanh 6 số thu được từ dịch vụ liên lạc di động đã bắt kịp và vượt doanh số của các dịch vụ cố định từ 1998. Khả năng roaming toàn cầu đã có, nhiều thế hệ thông tin di động ra đời. Tại Việt Nam hiện nay đã có rất nhiều công ty kinh doanh dịch vụ thông tin di động bao gồm cả công nghệ GSM (như Vinaphone, mobifone, Viettel) và công nghệ CDMA (như Sphone ) với số thuê bao không ngừng tăng lên, doanh thu từ dịch vụ này ngày càng tăng. Các dịch vụ cũng ngày càng được mở rộng. Từ năm 1997, Liên minh viễn thông quốc tế ITU (International Telecommunication Union) đã xây dựng tiêu chuẩn chung cho thông tin di động thế hệ thứ ba (3G: 3 rd Generation) trong dự án IMT-2000 (International Mobile Telecommunication-2000). Mục đích của IMT-2000 là xây dựng tiêu chuẩn chung nhất cho các hệ thống thông tin di động, phục vụ nhiều loại hình dịch vụ với tốc độ tối đa lên tới 2Mb/s. 1.2 CÁC ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Ngoài nhiệm vụ phải cung cấp các dịch vụ mạng điện thoại cố định thông thường, các mạng thông tin di động phải cung cấp các dịch vụ đặc thù cho mạng để đảm bảo thông tin mọi lúc mọi nơi. Để đảm bảo được các chức năng nói trên, các mạng thông tin di động phải đảm bảo một số yêu cầu cơ bản chung sau đây: − Sử dụng hiệu quả băng tần được cấp phát để đạt dung lượng cao. − Đảm bảo chất lượng truyền dẫn theo yêu cầu. Các hệ thống thông tin di động phải có khả năng hạn chế tối đa các ảnh hưởng bởi pha đinh. − Đảm bảo an toàn thông tin tốt nhất bằng cách sử dụng SIM-CARD. SIM-CARD có kích thước như một thẻ tín dụng. Thuê bao có thể cắm thẻ này vào máy di động của mình và chỉ có người này mới có thể sử 7 dụng nó. Các thông tin lưu trữ ở SIM-CARD cho phép thực hiện các thủ tục an toàn thông tin. − Giảm tối đa tỷ lệ rớt cuộc gọi khi thuê bao di động chuyển từ vùng phủ này sang vùng phủ khác. − Cho phép phát triển các dịch vụ mới, đặc biệt là các dịch vụ phi thoại. − Đảm bảo tính toàn cầu phải cho phép chuyển mạng quốc tế (International roaming). − Các thiết bị cầm tay phải gọn nhẹ và tiêu tốn ít năng lượng. 1.3 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Với sự phát triển nhanh của công nghệ chế tạo, nhiều hệ thống thông tin di động ra đời phục vụ cho lợi ích thương mại. Các hệ thống đó bao gồm nhiều dạng và phân chia theo các phương thức khác nhau. 1.3.1 Phân loại theo đặc tính tín hiệu Hệ thống tương tự – Analog: Thế hệ 1; Tín hiệu thoại điều tần Analog, các tín hiệu điều khiển đã số hóa toàn bộ Hệ thống số – Digital: Thế hệ 2 và cao hơn; Tín hiệu thoại, tín hiệu điều khiển đã số hóa toàn bộ. Ngoài dịch vụ truyền tín hiệu thoại còn có khả năng phục vụ các dịch vụ khác như truyền số liệu, truy cập mạng…. 1.3.2 Phân loại theo cấu trúc hệ thống Các mạng thông tin vô tuyến dạng tế bào: Cung cấp dịch vụ trên diện rộng với khả năng lưu động- Roaming, toàn cầu - Liên mạng Các mạng vô tuyến không dây: Cung cấp các dịch vụ trên diện hẹp, có giải pháp kỹ thuật đơn giản, không có khả năng Roaming. Vành vô tuyến địa phương WLL- Wireless Local Loop: Cung cấp dịch vụ điện thoại vô tuyến với chất lượng như điện thoại cố định cho một vành đai quanh một trạm gốc. Không có khả năng Roaming. Mục 8 đích nhằm cung cấp dịch vụ điện thoại cho các vùng mật độ dân cư thấp, mạng lưới điện thoại cố định chưa phát triển. 1.3.3 Phân loại theo phương thức đa truy nhập Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA - Frequency Division Multiple Access : Mỗi một thuê bao truy nhập mạng bằng một tần số . Băng tần chung được chia thành N kênh vô tuyến. Mỗi một thuê bao truy nhập và liên lạc trên kênh con trong suốt thời gian liên lạc. Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA - Time Division Multiple Access : Trong phương thức truy nhập này, các thuê bao dùng chung một tần số song luân phiên nhau về thời gian. Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA - Code Division Multiple Access : Các thuê bao dùng chung 1 tần số trong suốt thời gian liên lạc. Phân biệt nhờ sử dụng mã trải phổ khác nhau. 1.3.4 Phân loại theo phương thức song công Song công phân chia theo tần số FDD- Frequency Division Duplex : Băng tần công tác gồm 2 giải tần dành cho đường lên (up -link) từ MS đến BS và đường xuống (down-link) từ BS tới MS. Trong đó đường lên luôn là giải tần thấp vì MS có công suất nhỏ hơn thường di động và có khả năng bị che khuất, khi đó với dải tần thấp hơn thì khả năng bị che khuất giảm. Song công phân chia theo thời gian TDD- Time Division Duplex : Trong phương thức này, khung thời gian công tác được phân chia là 2, một nửa cho đường lên và một nửa cho đường xuống. Dù các mạng thông tin di động dạng tế bào phân loại theo cách nào thì mục đích của các mạng thông tin đó cũng phải đáp ứng được yêu cầu cơ bản sau: thiết bị ngày càng rẻ; chất lượng dịch vụ ngày càng tốt hơn, giá cước mỗi cuộc gọi giảm; dung lượng thông tin của hệ thống cao, đáp ứng nhu cầu phát triển của hệ thống. Song, với các kỹ thuật sử dụng như: kỹ thuật điều chế; kỹ thuật đa truy nhập; kỹ thuật mã nói tiếng nói và các thiết bị phụ trợ sử dụng 9 trong hệ thống…đều gây ảnh hưởng đến hiệu quả phổ của các hệ thống. Trong khi đó, dải tần vô tuyến là nguồn tài nguyên có giới hạn. Việc sử dụng nguồn tài nguyên đó như thế nào để có hiệu quả cao là việc rất quan trọng. 1.4 CÁC ĐẶC ĐIỂM TRUYỀN SÓNG TRONG MÔI TRƯỜNG DI ĐỘNG Đặc điểm truyền sóng trong thông tin vô tuyến di động là tín hiệu thu được ở máy thu bị thay đổi so với tín hiệu đã được phát đi cả về tần số, biên độ, pha và độ trễ. Các thay đổi này có tính chất rất phức tạp, mang nặng tính ngẫu nhiên. Sự tác động của chúng tới chất lượng liên lạc phụ thuộc vào hàng loạt yếu tố khác nhau như địa hình, khoảng cách liên lạc, dải tần, khí quyển, tốc độ truyền tin, tốc độ di chuyển của trạm di động, mật độ thuê bao trên một đơn vị tần số trong một đơn vị diện tích, anten, công suất phát, sơ đồ điều chế, … Tuy nhiên về cơ bản chúng ta có thể phân chia một cách vắn tắt các ảnh hưởng truyền sóng này thành: ảnh hưởng của hiệu ứng Doppler, tổn hao đường truyền, pha đinh đa đường và trải trễ. 1.4.1 Hiệu ứng dơppler Là sự thay đổi tần số của tín hiệu thu được so với tần số của tín hiệu đã được phát đi, gây ra bởi chuyển động tương đối giữa máy phát và máy thu trong quá trình truyền sóng. Giả sử một sóng mang không bị điều chế có tần số c f , được phát tới một máy thu đang di động với vận tốc υ. Tại máy thu, tần số của tín hiệu nhận được theo tia sóng thứ i sẽ là: c m f f f= + .cosα i (1.1) trong đó: α i là góc tới của tia sóng thứ i so với hướng chuyển động của máy thu m f là lượng dịch tần Doppler m f = υ. c f c (1.2) 10 [...]... Chương 2 16 KỸ THUẬT TRẢI PHỔ 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG Kỹ thuật trải phổ đã được ứng dụng lần đầu tiên trong các hệ thống thông tin của quân đội Mỹ vào những năm 1940, nhằm che dấu thông tin và chống nhiễu cố ý Tuy nhiên, vài thập niên sau đó kỹ thuật này ít được quan tâm nên khả năng ứng dụng của nó có phần hạn chế Cho mãi đến cuối những năm 1970 trên thế giới mới thấy nói đến kỹ thuật trải phổ trong các... chỉ có một người sử dụng băng tần trải phổ thì việc sử dụng băng tần như vậy là không hiệu quả Tuy nhiên trong môi trường nhiều người sử dụng, những người sử dụng này có thể sử dụng chung một băng tần trải phổ và hệ thống sử dụng băng tần trở nên có hiệu quả mà vẫn giữ được các ưu điểm của trải phổ Ý tưởng của kỹ thuật trải phổ trong các hệ thống thông tin là dựa vào định lý Shannon, định lý này được... thông tin nào có phổ rộng cũng là hệ thống thông tin trải phổ Một hệ thống thông tin được gọi là hệ thống trải phổ nếu nó thoả mãn 3 yếu tố sau đây: - Tín hiệu sau khi trải phổ có bề rộng phổ lớn hơn gấp nhiều lần so với bề rộng phổ ban đầu của nó trước khi trải phổ - Việc trải phổ được thực hiện bởi tín hiệu trải phổ thường được gọi là mã trải phổ, mã trải phổ này độc lập với dữ liệu và có tốc độ lớn... tín hiệu phổ rộng Vì vậy trong phạm vi bằng tần thông tin, công suất phát của người sử dụng chủ định sẽ lớn hơn công suất nhiễu với điều kiện số nguồn nhiễu không quá lớn 2.2.3 Phân loại kỹ thuật trải phổ Căn cứ vào cấu trúc và phương pháp điều chế người ta phân loại kỹ thuật trải phổ như sau: • Trải phổ chuỗi trực tiếp (DS – Direct Sequence) • Trải phổ nhảy tần (FH – Frequency Hopping) • Trải phổ nhảy... Tín hiệu trải được lựa chọn sao cho tạo ra một phổ tổng cộng gần với phổ của tạp âm - Quá trình giải trải phổ được thực hiện nhờ lấy tương quan giữa tín hiệu thu được và tín hiệu giải trải phổ là bản sao đồng bộ của tín hiệu trải đã được sử dụng ở phần phát 2.2 NGUYÊN LÝ CHUNG 2.2.1 Nguyên lý trải phổ: Trong điều chế trải phổ, mỗi người sử dụng được phát một chuỗi mã riêng, chuỗi mã này được sử dụng để... 2-1 Sơ đồ khối chức năng hệ thống thông tin trải phổ 2.2.2 Ưu điểm của kỹ thuật trải phổ a Khả năng chống nhiễu Từ khi ra đời đến nay, các hệ thống thông tin trải phổ đã và đang ngày càng phát triển Các hệ thống này đã chứng tỏ được tính ưu việt của kỹ thuật trải phổ, đó là khả năng chống nhiễu cao Nếu chỉ xét đến tạp âm trắng chuẩn cộng tính (AWGN) thì trải phổ không có ưu điểm làm giảm tạp âm trắng... tin và những năm gần đây nhờ các ưu thế tuyệt vời của nó trong thông tin di động và một loạt các hệ thống thông tin khác mà kỹ thuật trải phổ thực sự phát triển rầm rộ Các hệ thống thông tin trải phổ là các hệ thống sử dụng tín hiệu có băng tần W rất rộng, thường rộng gấp hàng trăm lần tốc độ bit của hệ thống nhờ sử dụng kỹ thuật trải phổ tín hiệu bằng các tín hiệu giả tạp PN Khi chỉ có một người sử dụng. .. C ( f ) (2.15) Trong đó: S( f ): phổ của tín hiệu dữ liệu s(t) C( f ): phổ chuỗi trải phổ c(t) Do chuỗi trải phổ có tốc độ lớn hơn rất nhiều tốc độ của chuỗi dữ liệu, phổ của c(t) là C( f ) có độ rộng băng lớn hơn rất nhiều so với của chuỗi dữ liệu, vì vậy độ rộng băng của tín hiệu phát đi (bề rộng phổ chiếm của R1(f)), là tổng độ rộng băng của c(t) và s(t), sẽ rộng hơn độ rộng băng của s(t) rất nhiều... do tương quan chéo giữa mã của người sử dụng mong muốn 18 và mã của những người sử dụng khác rất thấp Do quá trình mã hóa sẽ trải rộng phổ của tín hiệu cần phát nên băng tần của tín hiệu mã lớn hơn rất nhiều so với băng tần tối thiểu cần thiết để mang tin Vì vậy người ta gọi phương pháp này là điều chế trải phổ, tín hiệu thu được gọi là tín hiệu trải phổ Hiệu quả của trải phổ được đánh giá thông qua... TH/FH và TH/DS Ví dụ như khi ta kết hợp hai hệ thống trải phổ DS và FH thì ta được một hệ thống lai có ưu điểm: chống nhiễu đa đường tốt và chống nhiễu gần xa tốt 26 Hình 2-6 Hệ thống trải phổ kết hợp DS/FH 2.3 CÁC CHUỖI TRẢI PHỔ Các tín hiệu trải phổ băng rộng tựa tạp âm được tạo ra bằng cách sử dụng các chuỗi mã giả tạp âm hay giả ngẫu nhiên PN Trong các hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp, dạng sóng của . tốt nghiệp là: “Mạng di động ứng dụng kỹ thuật trải phổ thế hệ sau” tập trung nghiên cứu về kỹ thuật trải phổ và ứng dụng của kỹ thuật trải phổ trong WCDMA. Đồ án của em gồm 3 chương: Chương 1:. động 2 Chương 2: Kỹ thuật trải phổ Chương này đi sâu tìm hiểu về kỹ thuật trải phổ, các đặc điểm của các hệ thống trải phổ cơ bản. Chương 3: Úng dụng kỹ thuật trải phổ trong WCDMA Chương này. nhờ việc giãn phổ tín hiệu để không phân biệt được với nền tạp âm. Một trong những ứng dụng quan trọng và rộng rãi nhất của kỹ thuật trải phổ là công nghệ CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ trong thông