HỌC VIỆN KĨ THUẬT QUÂN SỰ BỘ MÔN THÔNG TIN – KHOA VÔ TUYẾN ĐIỆN TỬ ĐỖ QUỐC TRINH – VŨ THANH HẢI KĨ THUẬT TRẢI PHỔ VÀ ỨNG DỤNG (Tài liệu dùng cho đào tạo Cao học chuyên ngành Vô tuyến điện tử Thông tin liên lạc) HÀ NỘI MỤC LỤC Mục lục Trang 03 Danh mục chữ viết tắt 06 Lời nói đầu 07 Chương 1: TỔNG QUAN 09 1.1 Giới thiệu 09 1.2 Các hệ thống thông tin trải phổ 10 1.3 Hàm tự tương quan mật phổ công suất 12 1.3.1 Hàm tự tương quan mật phổ công suất 13 1.3.2 Các tín hiệu nhị phân băng gốc 15 1.3.3 Các tín hiệu băng thông 17 Chương 2: CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN TRẢI PHỔ 20 2.1 Các hệ thống trải phổ dãy trực tiếp DS/SS 20 2.1.1 Mở đầu 20 2.1.2 Tín hiệu giả tạp (PN) 20 2.1.3 Các hệ thống DS/SS-BPSK 23 2.1.4 Các hệ thống DS/SS-QPSK 28 2.1.5 Hiệu suất hệ thống DS/SS 32 2.2 Các hệ thống trải phổ nhảy tần FH/SS 37 2.2.1 Mở đầu 37 2.2.2 Các hệ thống trải phổ nhảy tần nhanh (FFH) 37 2.2.3 Các hệ thống trải phổ nhảy tần chậm (SFH) 42 2.3 Các hệ thống trải phổ nhảy thời gian hệ thống lai ghép 44 2.3.1 Các hệ thống trải phổ nhảy thời gian TH/SS 44 2.3.2 So sánh hệ thống trải phổ 46 2.3.3 Đa truy nhập 47 2.3.4 Các hệ thống lai ghép Chương 3: CÁC DÃY GIẢ TẠP 48 52 3.1 Các dãy PN 52 3.2 Các tính chất dãy m 58 3.3 Các dãy đa truy nhập trải phổ 65 3.3.1 Các dãy Gold 65 3.3.2 Các dãy Kasami 67 3.3.3 Các giới hạn tương quan chéo 68 3.3.4 Các dãy phức 69 Chương 4: ĐỒNG BỘ TRONG THÔNG TIN TRẢI PHỔ 73 4.1 Vấn đề đồng thông tin trải phổ 73 4.2 Các hệ thống đồng sơ mã PN 75 4.2.1 Bắt mã hệ thống DS/SS 75 4.2.2 Quá trình bắt mã PN hệ thống FH/SS 87 4.3 Các hệ thống đồng tinh 90 4.3.1 Bám mã PN hệ thống DS/SS 90 4.3.2 Quá trình bám mã hệ thống FH/SS 97 Chương 5: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA DS/CDMA 100 5.1 CDMA 5.1.1 Mô hình hệ thống 100 5.1.2 Xác suất lỗi bít 104 5.1.3 Xấp xỉ Gao xơ xác suất lỗi bít 108 5.1.4 Xấp xỉ Gao xơ cải tiến xác suất lỗi bít 109 5.1.5 Công thức dung lượng đơn giản 111 5.2 CDMA với dạng điều chế mã hóa khác 112 5.2.1 Các dạng điều chế khác 113 5.2.2 Mã hóa sửa lỗi 116 5.3 CDMA kênh fading đa tia 100 118 5.3.1 Fading đa tia 118 5.3.2 Máy thu RAKE 122 5.4 CDMA tế bào so sánh với FDMA/TDMA 124 5.5 Ví dụ thiết kế hệ thống CDMA 129 5.5.1 Giới thiệu 129 5.5.2 Kênh CDMA đường lên 129 5.5.3 Kênh CDMA đường xuống 134 Chương 6: CÁC ỨNG DỤNG CỦA KĨ THUẬT TRẢI PHỔ Thông tin vệ tinh 138 138 6.1.1 Đa truy nhập 140 6.1.2 Tỉ số tín/tạp 141 6.2 Đo cự li 143 6.3 Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) 146 6.4 Vô tuyến di động đa truy nhập nhảy tần 148 6.5 Radar xung 151 Tài liệu tham khảo 155 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AWGN BPSK CDMA CNR DS FDMA Additive White Gaussian Noise Binary Phase Shift Keying Code Division Multiple Access Carrier to Noise Ratio Direct Sequence Frequency Division Multiple Access FFH Fast Frequency Hopping FH Frequency Hopping FSK Frequency Shift Keying GPS Global Positioning System PG Processing Gain PN Pseudo-Noise PSD Power Spectral Density QPSK Quadrature Phase Shift Keying SFH Slow Frequency Hopping SNR Signal to Noise Ratio SS Spread Spectrum SSMA Spread Spectrum Multiple Access TDMA Time Division Multiple Access Tạp âm Gao xơ trắng cộng tính Điều chế số dịch pha nhị phân Đa truy nhập phân chia theo mã Tỉ số sóng mang tạp âm Dãy trực tiếp Đa truy nhập phân chia theo tần số TH Nhảy tần nhanh Nhảy tần Điều chế số dich tần Hệ thống định vị toàn cầu Độ tăng ích xử lí Giả tạp âm Mật phổ công suất Điều chế số dịch pha cầu phương Nhảy tần chậm Tỉ số tín tạp âm Trải phổ Đa truy nhập trải phổ Đa truy nhập phân chia theo thời gian Nhảy thời gian Time Hopping LỜI NÓI ĐẦU Trước thời kì chiến tranh lạnh, môn thông tin trải phổ chủ yếu nằm bí mật, phần lớn thông tin môn vào thời kì tìm thấy tài liệu mật Ngày tranh thay đổi đáng kể Sách báo công khai trải phổ phong phú, ứng dụng kĩ thuật trải phổ mở rộng từ lĩnh vực quân sang lĩnh vực thương mại Ví dụ hệ thống thông tin di động tế bào sử dụng đa truy nhập trải phổ (CDMA) ngày phổ biến giới, hệ thống di động hệ (3G) cao chọn trải phổ làm phương pháp đa truy nhập Tài liệu “Kĩ thuật trải phổ ứng dụng” gồm chương Chương ôn lại định nghĩa cần thiết cho nắm vững chương Các hệ thống thông tin trải phổ điển DS/SS FH/SS trình bày chi tiết chương Chương nghiên cứu dãy giả tạp âm tính chất chúng Các hệ thống đồng mã PN trình bày chương Chương tập trung vào ứng dụng phổ biến trải phổ hệ thống di động tế bào CDMA Chương trình bày số ứng dụng khác kĩ thuật trải phổ quân thương mại Tài liệu biên soạn lần đầu nên chắn không tránh khỏi thiếu sót Chúng hi vọng nhận nhiều ý kiến đóng góp để lần tái sau tài liệu hoàn chỉnh TS Đỗ Quốc Trinh TS Vũ Thanh Hải Chương TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU Phổ tần vô tuyến từ lâu coi tài nguyên công cộng quí báu quốc gia tự nhiên Việc bảo vệ tăng cường tài nguyên hạn chế trở thành hoạt động quan trọng phổ tần vô tuyến tài nguyên hữu hạn, song dùng lại Nó dùng lại theo nghĩa người ngừng dùng tần số người khác bắt đầu dùng tần số Phổ tần hữu hạn chỗ dải tần định dùng cho thông tin trình độ công nghệ cho trước Mặc dù tiến công nghệ tiếp tục mở rộng dải tần dùng được, tính chất sóng vô tuyến làm cho số tần số hay dùng hơn, quí giá tần số khác Theo nghĩa này, tính chất truyền dẫn sóng vô tuyến dải 0.5-3 GHz đặc biệt quí giá nhiều dịch vụ cố định di động Vấn đề ngày nhiều công nghệ dịch vụ tranh dành đoạn phổ tần quí giá đó, nhu cầu phổ tần vô tuyến tăng nhanh dịch vụ mới, Dịch vụ thông tin cá nhân (Personal Communication Service – PCS) điện thoại tế bào Quản lí việc sử dụng phổ tần nhiệm vụ phức tạp có nhiều loại dịch vụ công nghệ Trước việc thực cách cấp băng blocks phổ cho dịch vụ khác quảng bá, di động, nghiệp dư, vệ tinh, điểm-điểm cố định thông tin hàng không Gần có cách tiếp cận khác để giải vấn đề Nó dựa khả số phương pháp điều chế chia sẻ băng tần mà không gây nên nhiễu đáng kể Đó phương pháp điều chế trải phổ (Spread Spectrum – SS), dùng kết hợp với kĩ thuật đa truy nhập phân chia theo mã (Code Division Multiple Access – CDMA) Từ mà có tên gọi kĩ thuật đa truy nhập trải phổ (Spread Spectrum Multiple Access – SSMA) SS/CDMA qua quãng đường phát triển dài Nó có từ thời trước chiến tranh Thế giới II, đồng thời Mĩ Đức Vào thời gian hoạt động tối mật Những cải tiến sau đó, đặc biệt lĩnh vực CDMA, xảy sau Thế chiến II Gần SS/CDMA xem xét lại tỏ phương tiện hấp dẫn để xác định vị trí xe cộ, nhờ khả xác định cự li đồng thời sử dụng kênh Ngoài cung cấp giải pháp cho vấn đề tắc nghẽn phổ điện thoại tế bào phát triển nhanh Như hình dung, sử dụng thương mại trải phổ thu hút ý đáng kể SS sử dụng đề xuất sử dụng nhiều ứng dụng mới, Mạng thông tin cá nhân (Personal Communication Networks – PCN), WLAN (Wireless Local Area Networks), Tổng đài nhánh cá nhân vô tuyến (Wireless Private Branch Exchanges – WPBX), hệ thống điều khiển kiểm kê vô tuyến, hệ thống báo động tòa nhà hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System - GPS) Điều chế SS có số đặc điểm hấp dẫn, quan trọng số là: khả chống lại nhiễu cố ý không cố ý – đặc điểm quan trọng đối • với thông tin vùng đông đúc thành phố; • có khả loại bỏ giảm nhẹ ảnh hưởng truyền lan đa đường, vật cản lớn thông tin thành phố; • chia sẻ băng tần (như “tấm phủ”) với người dùng khác, nhờ tính chất tín hiệu giống tạp âm nó; dùng cho thông tin vệ tinh cấp phép chế độ CDMA; • • cho mức độ riêng tư định nhờ dùng mã trải giả ngẫu nhiên làm cho khó bị nghe trộm 1.2 CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN TRẢI PHỔ Trong hệ thống thông tin thông thường, dải thông điều quan tâm chủ yếu hệ thống thiết kế cho sử dụng dải thông tốt Dải thông cần để phát nguồn tín hiệu tương tự hai lần dải thông nguồn hệ thống điều biên hai biên Nó vài lần dải thông nguồn hệ thống điều tần tùy thuộc vào số điều chế Đối với nguồn tín hiệu số, dải thông yêu cầu bậc với tốc độ bít nguồn Dải thông yêu cầu xác phụ thuộc vào loại điều chế (BPSK, QPSK, v.v.) Trong hệ thống thông tin trải phổ, dải thông tín hiệu mở rộng, thường vài bậc dải thông trước phát Khi có người dùng băng tần SS, hiệu dải thông thấp Tuy nhiên môi trường đa người dùng, người dùng chia sẻ băng tần SS hệ thống trở nên hiệu dải thông trì ưu điểm hệ thống trải phổ Hình 1.1 sơ đồ khối chức hệ thống thông tin trải phổ điển hình hai cấu hình mặt đất vệ tinh Nguồn số hay tương tự Nếu nguồn tương tự, số hóa sơ đồ biến đổi tương tự/số (analog-to-digital A/D) điều chế xung mã (Pulse-Code Modulation – PCM) hay điều chế delta (DM) Bộ nén liệu loại bỏ giảm bớt độ dư thông tin nguồn số Sau tín hiệu mã hóa mã hóa sửa sai, đưa thêm độ dư mã hóa vào nhằm mục đích phát sửa sai phát sinh truyền qua kênh tần số vô tuyến (Radio Frequency - RF) Phổ tín hiệu nhận trải dải thông mong muốn, tiếp sau điều chế có tác dụng dịch phổ đến dải tần phát gán Sau tín hiệu điều chế khuếch đại gửi qua kênh truyền mặt đất vệ tinh Kênh gây số tác động xấu: nhiễu, tạp âm, suy hao công suất tín hiệu Chú ý nén/giải nén 10 liệu mã sửa sai/ giải mã tùy chọn Chúng dùng để cải thiện chất lượng hệ thống Vị trí chức trải phổ điều chế đổi lẫn cho Hai chức thường kết hợp thực khối Tại đầu thu, máy thu cố gắng khôi phục lại tín hiệu gốc cách khử trình sử dụng máy phát; nghĩa tín hiệu thu giải điều chế, giải trải phổ, giải mã giải nén để nhận tín hiệu số Nếu nguồn tương tự, tín hiệu số biến đổi thành tương tự nhờ D/A Tín hiệu số Tín hiệu tương tự Nén liệu Mã sửa sai Trải phổ Điều chế Tạo dãy PN A/D KÐ CS Kênh truyền Sóng mang Kênh mặt đất Máy phát Tạp âm Kênh truyền Nhiễu Máy thu Tín hiệu số Tín hiệu tương tự Giải nén D/A Giải mã Tạo dãy PN Giải điều chế Máy phát đáp Kênh truyền Sóng mang Giải trải phổ Đường lên KĐ CS Tạp âm Nhiễu Kênh vệ tinh Tạp âm Nhiễu Đường xuống Đồng dãy PN Hình 1.1 Sơ đồ khối hệ thống thông tin số trải phổ điển hình Trong hệ thống thông thường, chức trải giải trải phổ sơ đồ khối hình 1.1 Đây khác chức hệ thống thông thường hệ thống SS Hệ thống thông tin số coi hệ thống SS nếu: • tín hiệu phát chiếm dải thông lớn nhiều dải thông tối thiểu cần thiết để truyền tin tức; mở rộng dải thông thực nhờ mã không phụ thuộc vào • liệu Có loại hệ thống trải phổ bản: dãy trực tiếp (Direct Sequence – DS), nhảy tần (Frequency Hopping – FH) nhảy thời gian (Time Hopping – TH) 11 Cũng kết hợp loại với Hệ thống DS/SS đạt trải phổ nhờ nhân nguồn với tín hiệu giả ngẫu nhiên Hệ thống FH/SS đạt trải phổ cách nhảy tần số sóng mang tập lớn tần số Mẫu nhảy tần giả ngẫu nhiên Trong hệ thống TH/SS, khối bít liệu nén phát cách gián đoạn nhiều khe thời gian khung gồm số lớn khe thời gian Mẫu nhảy thời gian giả ngẫu nhiên xác định khe thời gian dùng để truyền khung Ban đầu kĩ thuật SS dùng hệ thống thông tin quân Ý tưởng làm cho tín hiệu phát có dạng giống tạp âm máy thu không chủ định, làm cho máy thu khó phát lấy tin tức Để biến đổi tin tức thành tín hiệu giống tạp âm, ta dùng mã giả thiết ngẫu nhiên để mã hóa tin tức Ta mong muốn mã ngẫu nhiên tốt Tuy nhiên, máy thu chủ định phải biết mã để tạo mã y hệt đồng với mã phát để giải mã tin tức Do mã giả ngẫu nhiên phải tất định Tín hiệu giả ngẫu nhiên thiết kế để có dải thông rộng nhiều dải thông tin tức Tin tức biến đổi mã cho tín hiệu nhận có dải thông xấp xỉ dải thông tín hiệu ngẫu nhiên Có thể xem việc biến đổi trình mã hóa gọi trải phổ Ta nói tin tức trải mã giả ngẫu nhiên máy phát Máy thu phải giải trải tín hiệu tới để đưa dải thông dải thông ban đầu tin tức Hiện quan tâm đến hệ thống SS ứng dụng đa truy nhập, nhiều người dùng chia sẻ dải thông truyền dẫn Trong hệ thống DS/SS, tất người dùng chia sẻ băng tần phát tín hiệu cách đồng thời Máy thu sử dụng tín hiệu giả ngẫu nhiên xác để khôi phục tín hiệu mong muốn trình giải trải Các tín hiệu không mong muốn khác giống can nhiễu phổ rộng công suất thấp, ảnh hưởng chúng lấy trung bình phép giải trải Trong hệ thống FH/SS TH/SS, người dùng gán mã giả ngẫu nhiên khác cho hai máy phát sử dụng tần số khe thời gian đồng thời, nghĩa máy phát tránh xung đột với Vì thế, FH TH loại hệ thống tránh, DS loại hệ thống lấy trung bình Sự phát triển hệ thống SS có lịch sử dài Lưu ý SS phát triển từ ý tưởng có liên quan hệ thống rada, thông tin mật hệ thống dẫn đường tên lửa Một điều thú vị nữ nghệ sỹ Hollywood Hedy Bamarr người đồng giải thưởng với George Antheil phát minh FH năm 1942 1.3 HÀM TỰ TƯƠNG QUAN MẬT ĐỘ PHỔ CÔNG SUẤT Để hiểu phổ tín hiệu trải nào, ta nghiên cứu hàm tự tương quan mật độ phổ công suất tín hiệu Phần trình bày tóm tắt định nghĩa hàm tự tương quan mật phổ công suất tín hiệu ngẫu nhiên tất định 12 có độ rộng chùm lớn Để giảm bớt vấn đề này, khoảng bảo vệ tần số theo không gian chèn vào tần số dùng vệ tinh lân cận Trong hệ thống vệ tinh FDMA, kênh tần số phân cách khoảng bảo vệ để giảm nhiễu từ tần số lân cận Để ý điều chế, tín hiệu không chứa hoàn toàn băng tần cấp phép rò rỉ công suất sang băng tần lân cận hoàn toàn Trong hệ thống vệ tinh TDMA, khoảng bảo vệ theo thời gian dùng để phối hợp độ trễ truyền sóng khác nhau, hệ thống LEO Phần mào đầu liên quan đến khoảng bảo vệ (tần số thời gian) tăng tuyến tính theo số người dùng Tuy nhiên hệ thống CDMA, nhiễu trải phổ tần rộng không cần khoảng bảo vệ để hoạt động tốt Độ rộng chùm an ten mặt đất rộng hơn, an ten đủ nhỏ để lắp xe Bằng cách tránh khoảng bảo vệ, sử dụng phân cực đứng phân cực ngang, gán lại kênh tức thời quãng nghỉ đàm thoại, hệ thống vệ tinh CDMA cung cấp nhiều khoảng 2.5 lần đàm thoại so với hệ thống FDMA TDMA có dải thông Tuy nhiên nhược điểm hệ thống CDMA tốc độ bít liệu thấp so với hệ thống khác (trong truyền liệu) Ví dụ hệ thống vệ tinh CDMA hệ thống OmniTRACS phát triển khai thác hãng Qualcomm Nó vệ tinh băng Ku, cung cấp dịch vụ chu công ty vận chuyển Nó hỗ trợ thông tin chiều với 25000 xe cộ Bắc Mĩ, Châu Âu, Mỹ La tinh, Nhật 6.1.2 Tỉ số tín/tạp Tham số quan trọng việc tính toán hiệu suất hệ thống thông tin số tỉ số lượng bít tín hiệu mật phổ công suất tạp âm (SNR), có liên quan chặt chẽ với tỉ số sóng mang tạp âm (CNR) Ta tìm biểu thức CNR SNR Việc phân tích công suất tín hiệu công suất tạp từ máy phát đến máy thu gọi phân tích quĩ đường truyền Pus Pun Pdn Hình 6.3 Các số liệu tính toán tỷ số sóng mang tạp âm CNR 141 Để tìm CNR ta xét hình 6.3 Kí hiệu công suất tín hiệu thu vệ tinh đường lên Pus , bao gồm công suất trạm mặt đất, độ tăng ích an ten phát thu, tổn hao đường truyền tổn hao khí Tổn hao truyền sóng tỉ lệ với bình phương khoảng cách từ nguồn đến máy thu tỉ lệ nghịch với bình phương bước sóng tín hiệu Tổn hao khí chủ yếu hấp thụ nước ô xy khí tần số thấp GHz Tại tần số cao suy hao mưa trở nên đáng kể cần phải tính đến Ngoài tín hiệu, có tạp âm lối vào máy phát đáp Giả sử công suất tạp âm Pun , bao gồm tạp âm từ đường truyền lên tạp âm tạo nên tuyến trước vệ tinh (RF front end) Công suất tạp âm thường tính sau: Pun = kTe,u B , k số Boltzmann, Te,u nhiệt độ tạp âm tương đương, B dải thông hệ thống Tổng công suất thu vệ tinh (6.3) Pur = Pus + Pun Sau công suất khuếch đại lên phát đáp với hệ số khuếch đại Gsat phát đến trạm mặt đất đường xuống Giả sử độ khuếch đại tổng cộng đường xuống Gdown , bao gồm độ khuếch đại an ten thu trạm mặt đất, tổn hao truyền sóng không gian tự do, tổn hao khí tổn hao khác Kí hiệu công suất tạp âm đường xuống Pdn , bao gồm tạp âm khí quyển, tạp âm bầu trời, tạp âm tuyến cao tần trạm mặt đất thu Do tổng công suất thu trạm mặt đất Pdr = GdownGsat [ Pus + Pun ] + Pdn = GdownGsat Pus + [GdownGsat Pun + Pdn ] Phần thứ công suất tín hiệu phần thứ công suất tạp âm Do CNR tổng thể CNR = GdownGsat Pus 1 = = −1 GdownGsat Pun + Pdn ( Pun / Pus ) + ( Pdn /[GdownGsat Pus ]) (CNRu ) + (CNRd ) −1 (6.4) CNRu = Pus / Pun CNR đường lên, CNRd = GdownGsat Pus / Pdn CNR đường xuống Chú ý CNR ≤ min{CNRu , CNRd } (6.5) Tức CNR không lớn nhỏ CNR đường lên CNR đường xuống Điều có ích thiết kế hệ thống Bây giả sử tạp âm trắng với PSD hai phía N / Để tính xác suất lỗi bít, ta cần SNR (chính Eb / N ) Coi T độ dài bít, ta có Eb = TPs , với Ps công suất trung bình tín hiệu Giả sử truyền dẫn sử dụng dải thông B Hz, công suất tạp âm (2 B)( N / 2) = BN Do Eb TPs P = = ( BT ) s = ( BT ).CNR (6.6) N0 N0 N0 B Như tính Eb / N từ CNR Giả sử đường lên 142 đường xuống sử dụng tốc độ bít 1/T bps dải thông B Hz, ta có: ( E Eb )total ≡ b ,total = −1 N0 N 0,total ( Eb / N )u + ( Eb / N ) −d1 (6.7) ( Eb / N )u ( Eb / N ) d tương ứng tỉ số lượng bít PSD tạp âm đường lên đường xuống Xác suất lỗi hàm ( Eb / N )total Dạng hàm phụ thuộc vào loại điều chế cụ thể sử dụng Đối với BPSK, ta có Pb = Q( 2( Eb / N )total Do dựa Pb mong muốn, tìm ( Eb / N )total yêu cầu, sau phân cho ( Eb / N )u ( Eb / N ) d dùng (6.7) Để ý ( Eb / N ) không phụ thuộc vào dải thông hệ thống Do biểu thức áp dụng cho hệ thống FDMA TDMA Trong trường hợp CDMA, có tạp âm gây nhiễu đa người dùng Nếu coi nhiễu tạp âm trắng dải rộng, ta có ( E Eb )total ≡ b ,total = −1 N0 N 0,total ( Eb / N )u + ( Eb / N ) −d1 + ( Eb / N ) −I (6.8) ( Eb / N ) I tỉ số lượng bít nhiễu Dùng xấp xỉ Gao xơ, ta có ( Eb )total = 2( K − 1) N0 ( Eb / N )u−1 + ( Eb / N ) −d1 + 3N (6.9) Ta thấy tỉ số tín/tạp bị hạn chế yếu tố: SNR đường lên, SNR đường xuống, nhiễu đa truy nhập Yếu tố yếu yếu tố hạn chế hiệu suất tổng thể Vì có vài người dùng SNR đường lên đường xuống yếu tố Mặt khác SNR cao, nhiễu đa người dùng yếu tố Nếu có tạp âm khác tạp điều chế chéo, kể đến chúng theo cách Đối với FDMA, có tạp xuyên âm Tạp tính đến hoàn toàn tương tự 6.2 ĐO CỰ LI Tín hiệu DS/SS sử dụng để đo cự li điểm Hệ thống đo cự li sử dụng chẳng hạn để xác định khoảng cách vệ tinh Điều thực cách phát tín hiệu DS/SS từ nguồn Tín hiệu phản xạ lại máy phát đối tượng, từ máy phát tách hiệu pha tín hiệu phản xạ tín hiệu chuẩn (phát đi) Có thể xác định pha sau bắt/đồng tín hiệu PN trở lại Biết độ dài chíp, biến đổi pha thành độ trễ thời gian, độ trễ thời gian lại biến đổi thành khoảng cách ta biết tốc độ sóng vô tuyến Sơ đồ khối hệ thống đo cự li biểu diễn hình 6.4 Tín hiệu PN phản xạ lại từ đối tượng mục tiêu qua hệ thống bắt Sau 143 bắt, ta nhận độ trễ thời gian Giả sử trình bắt đồng chỉnh dãy đến phần thời gian chíp, ví dụ ∆Tc , Tc độ dài chíp ∆ ≤ Đối tượng KĐCS c( t ) Tạo PN Trễ td c( t − td ) Tín hiệu phát Bộ thu nhận KĐCS Chuyển mạch đóng sau thu nhận Cưl ly tính toán t td Cự ly r Tín hiệu thu t Hình 6.4 Sơ đồ khối hệ thống đo cự ly sử dụng kỹ thuật trải phổ Mức (chu kỳ =5) t chu kỳ Mức (chu kỳ = 3) t chu kỳ Mức (chu kỳ = 2) Mã phức (chu kỳ =5) t chu kỳ t chu kỳ Hình 6.5 Một ví dụ dãy thành phần mức 144 Khi độ trễ thời gian xác định đến độ xác ∆Tc giây Nếu độ trễ thời gian td , cự li máy phát đối tượng mục tiêu là: r = × 108 (m / s ) × td ( s ) = 1.5 × 108 td (m) (6.10) Độ trễ cực đại mà hệ thống nhận biết chu kì dãy PN Nếu dãy PN có chu kì N độ dài chíp Tc , độ trễ thời gian cực đại mà hệ thống nhận biết N Tc s, tương ứng với cự li 1.5 ×108 NTc (m) Cự li đo cực tiểu 1.5 × 108 ∆Tc ( m) Sai số cự li nằm khoảng ±1.5 × 108 ∆Tc ( m) ∆ nhỏ hệ thống nhiều thời gian để nhận biết, độ xác tăng lên Tc nhỏ làm tăng độ xác, với trả giá dải thông kênh lớn Để hệ thống đo cự li xa mà giữ nguyên độ xác, chu kì N dãy PN phải dài Tuy nhiên dãy có chu kì dài đòi hỏi thời gian bắt trung bình dài Để giải vấn đề này, loại dãy gọi dãy thành phần xây dựng từ vài dãy PN có độ dài ngắn Để minh họa, giả sử ta có dãy PN chu kì l , l , l Nếu chu kì nguyên tố nhận dãy thành phần có chu kì l 1l 2l Điều thực sau Trước tiên ta tạo tín hiệu PN dãy PN thứ Sau tín hiệu kết điều chế tín hiệu PN thứ có thời gian chíp chu kì tín hiệu PN thứ Tín hiệu tổng hợp nhận đem điều chế tín hiệu PN thứ có thời gian chíp tích chu kì tín hiệu PN thứ thứ Điều hình 6.5 với l = , l = l = Dãy cuối có chu kì 30 Quá trình bắt sau: thực bắt cấp dãy, việc yêu cầu tìm kiếm qua l ô (giả sử tìm kiếm nối tiếp dùng cập nhật tìm kiếm chíp lần) Sau dãy cấp bắt, cấp thứ bắt tìm kiếm qua l ô, vân vân cho cấp dãy Nói chung ∑ L i=1 l i ô tìm kiếm dãy L cấp có chu kì ∏ L i=1 li chíp Nhược điểm dãy thành phần dãy tổng hợp tính chất tự tương quan tốt Do đó, xác suất cảnh báo nhầm lớn trình bắt Hệ thống đo cự li hệ thống turn-around, nghĩa tín hiệu đo cự li phản xạ vọng lại mục tiêu Hệ thống đo cự li xây dựng mà không yêu cầu mục tiêu phải vọng lại tín hiệu đo Trong trường hợp này, tín hiệu PN phát thu lại máy thu biết xác thời điểm phát tín hiệu PN, tức có đồng hồ xác, đồng với đồng hồ máy phát Với thời gian phát tín hiệu PN biết, máy thu xác định độ trễ thời gian tín hiệu tính toán cự li máy phát máy thu 145 6.3 HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU (GPS) GPS cho phép máy thu mặt đất xác định vị trí với độ xác cao, phạm vi 10 - 20 m Ý tưởng sau Dựa vệ tinh có vị trí biết, máy thu biết cách vệ tinh a1 mét, phải nằm bề mặt hình cầu bán kính a1 với tâm vệ tinh Nếu máy thu biết cách vệ tinh thứ (có vị trí biết) a2 mét, phải nằm vòng tròn giao hình cầu: hình cầu thứ có bán kính a1 tâm vệ tinh thứ nhất, hình cầu thứ có bán kính a2 tâm vệ tinh thứ Bây cách vệ tinh thứ (có vị trí biết) a3 mét, phải điểm giao hình cầu với bán kính mét tâm vệ tinh thứ i (i = 1, 2, 3) Trong hệ thống GPS, điểm loại bỏ (chẳng hạn điểm nằm bên trái đất) Do vị trí máy thu mặt đất xác định cách từ việc biết khoảng cách từ vệ tinh có vị trí biết Các khoảng cách xác định phương pháp đo cự li SS nêu Mỗi vệ tinh phát tín hiệu cự li (tín hiệu DS/SS) với thông tin vị trí thời điểm phát; máy thu bắt tín hiệu cự li giải mã thông tin kèm để xác định độ trễ thời gian từ thời điểm phát đến thời điểm thu Sau biết độ trễ, tính khoảng cách Ở ta giả thiết máy thu có đồng hồ xác, đồng với đồng hồ vệ tinh Giả thiết đồng bỏ biết khoảng cách từ máy thu đến vệ tinh thứ (có vị trí biết) Trái đất Hình 6.6 Các quỹ đạo 24 vệ tinh NAVSTAR hệ thống GPS Hệ thống GPS bắt đầu hoạt động năm 1993 Bộ quốc phòng Nó có ứng dụng dẫn đường mặt đất, biển không vẽ đồ giám sát v.v Hệ thống có 24 vệ tinh NAVSTAR quĩ đạo tròn độ cao 20200 km (10900 dặm biển) so với mặt đất 21 vệ tinh số 146 làm việc, vệ tinh lại dự trữ Mỗi quĩ đạo vệ tinh nghiêng góc 55o mặt phẳng xích đạo hình 6.6 Sáu quĩ đạo cách kinh độ 60o Các vệ tinh định vị cho chúng nhìn thấy từ điểm trái đất thời gian Các vệ tinh trì đồng hồ nguyên tử xác cao thông tin quĩ đạo (lịch thiên văn) (Trễ thực) tsat td tm toff −toff (giờ vệ tinh) toff trec t1 tm (Trễ giả) t2 (giờ máy thu) td' Hình 6.7 Đồ thị thời gian hệ thống GPS Mỗi vệ tinh hệ thống GPS phát tín hiệu DS/SS: tín hiệu Link (L1) tín hiệu Link (L2) Tín hiệu L1 mang mã đo cự li xác (mã P) mã đo cự li thô/nhận biết (mã C/A) Tín hiệu L2 mang mã đo cự li xác cho ứng dụng quân L2 sử dụng tần số mang 1227.6 MHz Tần số mang L1 1575.42 MHz L1 tín hiệu QPSK, với mã C/A ngắn kênh pha (kênh I) mã P dài kênh vuông pha (kênh Q) Để phân biệt vệ tinh, vệ tinh sử dụng mã C/A mã P khác với vệ tinh khác Mã C/A mã Gold có chu kì 1023 chíp, phát với tốc độ chíp 1.023 MHz, lặp lại ms Mã P có chu kì dài Nó mã tích hình thành từ mã có độ dài gần phát tốc độ chíp 10.23 MHz (cho nên dải thông cỡ 20.46 MHz) Tín hiệu P nhận lặp lại 280 ngày vệ tinh gán phần dài tuần tín hiệu Tín hiệu C/A có chu kì ngắn để dễ bắt, mã P có chu kì dài tốc độ chíp cao để đo cự li dài xác cao Độ dài chíp mã P khoảng 100 ns Cả tín hiệu C/A P điều chế liệu thông tin 1500 bít, phát với tốc độ 50 bps lặp lại cách có chu kì Dữ liệu chứa thông tin vị trí vệ tinh v.v Sau bắt mã C/A, liệu thông tin giải điều chế Mã C/A thông tin giải điều chế cho phép đồng gần tức thời mã P Để tính toán vị trí mình, máy thu bắt mã từ vệ tinh từ liệu thông tin suy vị trí vệ tinh thời gian bắt đầu mã P (mốc thời gian) Xem biểu đồ thời gian hình 6.7, thang thời gian đầu 147 tiên hệ thống (giờ vệ tinh), thang thời gian thứ máy thu Đồng hồ máy thu không đồng với đồng hồ hệ thống, có độ trễ thể khác Giả sử máy thu chậm hệ thống lượng toff giây mốc thời gian tm (giờ hệ thống) Máy thu biết giá trị tm từ liệu thông tin Sau bắt, máy thu biết thời điểm (giờ máy thu) mà môc thời gian đến chẳng hạn t2 Sau máy thu tính độ trễ giả td' = t2 − tm Đây độ trễ giả tm so với hệ thống, t2 so với máy thu Từ hình 6.7 ta thấy độ trễ thời gian thực td = t2 − (tm − toff ) = td' + toff giây (6.11) Do khoảng cách thực tính từ vệ tinh là: (6.12) r = × 108 td = × 108 (td' + toff ) mét Máy thu tính khoảng cách đến vệ tinh Vì vệ tinh có đồng hồ chung, nên độ trễ toff tất vệ tinh Đặt r0 = × 108 toff mét, phương trình dẫn đến phương trình ứng với vệ tinh Ta sử dụng hệ tọa độ Đề với tâm trái đất gốc để biểu diễn vị trí Giả sử ( x, y, z ) vị trí máy thu (ui , vi , wi ) vị trí vệ tinh thứ i, i = 1, 2, 3, Với td' ,i độ trễ giả từ vệ tinh thứ i, ta có r1 + r0 = [(u1 − x) + (v1 − y ) + ( w1 − z ) ]1/ r2 + r0 = [(u2 − x) + (v2 − y ) + ( w2 − z ) ]1/ r3 + r0 = [(u3 − x ) + (v3 − y ) + ( w3 − z ) ]1/ r4 + r0 = [(u4 − x) + (v4 − y ) + ( w4 − z ) ]1/ (6.13) ri = × 10 t khoảng cách giả từ vệ tinh thứ i Giá trị độ trễ giả td' ,i tính toán máy thu sau bắt mã P Vị trí (ui , vi , wi ) vệ tinh i nằm liệu thông tin trích xuất máy thu Do phương trình đồng thời 6.13 giải r0 ( x, y, z ) Sau nhận ( x, y, z ) , vị trí máy thu theo kinh độ vĩ độ dễ dàng tính Ngoài vị trí, máy thu đo dịch Đốp lơ sóng mang từ vệ tinh, từ tính tốc độ máy thu Gần có phát triển GPS vi sai (DGPS), có độ xác cao GPS thông thường Nó sử dụng kiến thức vị trí địa lí xác trạm chuẩn để tính hiệu chỉnh cho tham số GPS Với hiệu chỉnh này, độ xác cải thiện nhiều (trong phạm vi vài mét đạt với DGPS) ' d ,i 6.4 VÔ TUYẾN DI ĐỘNG ĐA TRUY NHẬP NHẢY TẦN Trong chương trước, hệ thống CDMA sử dụng DS/SS nghiên cứu chi tiết Ta sử dụng kĩ thuật trải phổ khác cho hệ thống CDMA Ở ta mô tả hệ thống sử dụng kĩ thuật FH kết hợp với MFSK 148 đề xuất Goodman năm 1980 Dữ liệu bi Mã hóa nhị phân M-mức Bộ cộng modul M Symbol M-mức dk cj Điều chế FSK M-mức aj s1 ( t ) KT mức Tạo chuỗi PN M-mức KT = LTh KT = LTh mức KT T 0 t 2K −1 t t Th dk KT = LTh 2K −1 mức 2K −1 Tần số (Hz) 2K −1 t cj t Tần số s1 aj (t ) (a) Máy phát cho người dùng Symbol M-mức Bộ cộng modul M Giải điều chế FSK M-mức + aˆ j d j - cj s1 ( t ) + s2 ( t ) + tạp âm Chọn mức với phần tử đa số số hạng nhảy tần Dữ liệu Giải mã nhị phân M -mức bˆi Tạo chuỗi PN M-mức KT 2K −1 mức KT = LTh 2K −1 mức KT = LT h 2K −1 mức mức KT = LTh 2K −1 Tần số (Hz) KT = LTh 2K −1 KT T t Tần số s1 ( t ) + s2 ( t ) t aˆ j t Th cj t d k t dˆk t bˆi (b) Máy thu cho người dùng Hình 6.8 Hệ thống CDMA sử dụng nhảy tần cho tín hiệu FSK M-mức Sơ đồ khối cho hình 6.8 Xét máy phát hình 6.8a, ứng với người dùng Dữ liệu {bi } phát K bít lần Mỗi nhóm K bít mã hóa thành symbol, nhận M = K giá trị Gọi T độ dài bít liệu Do symbol dài KT giây Kí hiệu symbol thứ k d k Sau dãy {d k } trải dãy PN M-mức {ci } FFH, với L lần nhảy symbol, 149 nghĩa độ dài nhảy Th = KT / L Điều đạt cách dùng cộng modul-M theo sau điều chế MFSK Để ý symbol dãy {dk } kéo dài L bước nhảy dãy PN {ci } biểu đồ hình vẽ Dãy nhận {a j } xác định a j = c j ⊕ d ⎢⎣ j / L⎥⎦ , dấu ⊕ cộng modul-M ⎢⎣ x ⎥⎦ phần nguyên x Mỗi người dùng gán dãy PN cụ thể {ci } Vì {ci } dãy M mức nên c j ∈ {0,1, ,2K − 1} Dãy nhận {a j } M-mức với tốc độ nhảy 1/ Th lần nhảy/giây Tín hiệu phát s1 (t ) nhận từ dãy {a j } điều chế MFSK Tần số phát lần nhảy đánh dấu 'x' biểu đồ tần số Đối với phát tín hiệu trực giao có giãn cách tần số cực tiểu, dải thông s1 (t ) xấp xỉ K / Th Hz Để đơn giản thảo luận ta giả sử có người dùng hệ thống: người dùng người dùng Sơ đồ khối máy thu người dùng cho hình 6.8b Tín hiệu tới máy thu tổng s1 (t ) , s2 (t ) tạp âm Để mô tả hoạt động nó, trước tiên ta bỏ qua tín hiệu s2 (t ) Không có tạp âm, giải điều chế MFSK giải mã xác tần số L lần Để giải trải {a$} ta trừ dãy PN nhảy, tạo a$j đánh dấu 'x' biểu đồ j chỗ M-mức (phải đồng với dãy PN tới) với {a$j } cộng modul-M Vì lỗi nên dãy nhận d° j có tất L số hạng mức Ước { } ° lượng symbol d$ k mức ứng với mức {d j } có đa số số hạng (entries) Giá trị {d$} giải mã thành K bít {b$i } , ước lượng K-bít liệu k {b$i } Bây xét ảnh hưởng tín hiệu nhiễu s2 (t ) từ người dùng thứ Các tần số phát s2 (t ) ô tô bóng biểu đồ tần số hình 6.8b Trong số lần nhảy, tần số phát s2 (t ) trùng với tần số người dùng Vì dãy PN người dùng khác với người dùng nên sau cộng modul-M, L số hạng ứng với s2 (t ) không mức Chúng bị tản mạn K mức Máy thu chọn mức symbol ứng với đa số số hạng Vì đóng góp vào {d° j } s2 (t ) bị tản mạn, nên không ảnh hưởng đến lựa chọn mức xác cho s1 (t ) Lỗi xảy trình giải mã số tần số bị giải điều chế sai giải điều chế MFSK Điều xảy tạp âm Có loại lỗi: cảnh báo nhầm tần số tạo không lần nhảy bỏ sót không phát tần số lần nhảy Các cảnh báo nhầm bỏ sót gây nên lựa chọn sai mức d$ dẫn đến lỗi symbol lỗi bít Ưu điểm { } k hệ thống bền vững ảnh hưởng pha đinh chọn lọc tần số kênh Với lựa chọn đắn M dãy PN, hệ thống 150 cung cấp số lượng lớn người dùng đồng thời Khi số người dùng tăng lên, nhiễu đa người dùng yếu tố giảm chất lượng bắt đầu hạn chế hiệu suất hệ thống 6.5 RADAR XUNG Các dãy PN sử dụng radar xung để tăng độ phân biệt cự li hệ thống Trong phần ta miêu tả điều thực Xét hệ thống radar xung hình 6.9a Một dạng sóng xung q(t ) điều chế sóng mang Nhằm mục đích thảo luận, giả sử q (t ) xung vuông có độ rộng Tq , nghĩa q (t ) = pT (t ) = 10 ≤ t < Tq vẽ hình Tín hiệu phát q s (t ) = q (t ) cos(2π f c t ) Tín hiệu trở từ mục tiêu r (t ) = Aq(t − t0 ) cos[2π f ( f c + f d )t + θ ] , t0 độ trễ truyền sóng, mang thông tin cự li mục tiêu, f d dịch tần Đốp lơ, mang thông tin vận tốc mục tiêu, A biên độ, θ pha sóng mang Để nhận độ trễ, r (t ) giải điều chế lấy tương quan với xung q (t − τ ) giá trị khác τ Lối giải điều chế Aq (t − t0 ) + tạp âm Khi tạp âm, lối tương quan y (τ ) cực đại τ = t0 hình 6.9b Do giá trị t0 trích xuất từ y (τ ) Khi cự li tính toán sau: cự li = 0.5 ct0 , c tốc độ sóng điện từ Khi q (t ) vuông, y (τ ) có dạng hình tam giác Theo thuật ngữ radar, hàm tự tương quan q (t ) gọi hàm mờ cự li ∞ aq (τ ) = ∫ q (t )q (t − τ )dt −∞ (6.14) Lưu ý y (τ ) = A aq (τ − t0 ) Bây xét tín hiệu trở từ mục tiêu cự li khác Giả sử tín hiệu sau giải điều chế A1q(t − t1 ) + A2 q(t − t2 ) , A1 , A2 biên độ t1 , t2 độ trễ ứng với mục tiêu Lối tương quan xác định ∞ y (τ ) = ∫ [A1q (t − t1 ) + A2 q (t − t2 )]q (t -τ )dt = A1aq (τ − t1 ) + A2 aq (τ − t2 ) −∞ (6.15) vẽ hình 6.9c với A1q(t − t1 ) + A2 q(t − t2 ) Ta thấy y (τ ) có giá trị đỉnh không τ = t1 τ = t2 Do trường hợp tạp âm ta nhận dạng độ trễ t1 t2 Khi có tạp âm, đỉnh không nhận dạng Giãn cách cực tiểu ∆t ≡ t2 − t1 cho đỉnh nhận dạng được gọi độ phân biệt trễ Độ phân biệt cự li tính 0.5c∆t Để phân biệt tốt, hàm mờ độ trễ aq (τ ) phải tiến đến nhanh tốt | τ |> Về lí tưởng ta muốn hàm delta: aq (τ ) = δ (τ ) Tuy nhiên hàm delta không thực tế biến đổi Fourier toàn dải tần số, nghĩa 151 chiếm dải thông vô hạn Có thể độ phân biệt trễ ∆t tỉ lệ nghịch với dải thông tương đương xung q (t ) Việc thiết kế xung có hàm mờ tốt phần quan trọng thiết kế radar Để độ phân biệt trễ tốt, q (t ) phải có hàm mờ hẹp, có nghĩa dải thông lớn Một cách để đạt điều làm cho độ rộng xung Tq nhỏ Tuy nhiên xung có độ rộng ngắn lại có độ phân biệt Đốp lơ có thời gian ngắn để máy thu trích xuất dịch tần Đốp lơ Giải pháp tốt để cải thiện độ phân biệt trễ sử dụng xung DS, mô tả Xét việc điều chế xung q (t ) dãy PN, tạo nên tín hiệu DS có độ rộng Tq xác định N −1 qD S (t ) = ∑ ci pTc (t − iTc ) (6.16) i =0 pT (t ) xung vuông biên độ đơn vị có độ dài T, {ci } ∈ {±1} dãy PN nhị phân có chu kì N, Tc = Tq / N độ dài chíp Một ví dụ cho 6.9d Hàm mờ độ trễ qDS (t ) có dạng tam giác hẹp | τ |< Tq / N , có giá trị nhỏ (tốt gần 0) | τ |> Tq / N hình 6.9d Độ rộng hàm mờ hẹp lại hệ số N so với xung vuông q (t ) = pT (t ) độ dài Tq Tất nhiên dải thông tín q hiệu phát lớn N lần Do độ phân biệt trễ cải thiện nhiều qDS (t ) so với q (t ) mà hi sinh độ phân biệt Đốp lơ Cần phần trở từ mục tiêu gồm chu kì dãy PN, tương quan với dãy PN chỗ tạo nên tương quan phi chu kì phần Do búp bên hàm mờ trễ giá trị tương quan phần lệch pha Khi có nhiều mục tiêu, búp bên ứng với nhiều tín hiệu trở giãn cách lượng định cộng lại cách xây dựng Do đó, hệ hàm mờ với búp bên cao lối tương quan thị đỉnh nhầm, dẫn đến nhầm lẫn mục tiêu Hơn tín hiệu trở yếu bị che lấp búp bên lớn tín hiệu trở mạnh, bỏ sót việc phát tín hiệu yếu trông giống búp bên Vì dãy PN có tự tương quan lệch pha nhỏ mong muốn Các dãy Barker có tính chất này: biên độ tự tương quan lệch pha chúng bị chặn Tuy nhiên người ta chưa biết dãy Barker có độ dài lớn 13, giá trị nhỏ giá trị thường dùng N radar xung Đối với dãy m, tự tương quan phần lệch pha biểu diễn cách dễ dàng có giá trị lớn N lớn Do dãy m không thích hợp với ứng dụng radar xung Ta mong muốn tự tương quan lệch pha Điều dùng cặp dãy gọi dãy bù có tính chất hàm tự tương quan chúng cộng lại trừ dịch Cho đến ta thảo luận radar xung phát xung hướng quan sát Có thể cải thiện hiệu suất hệ thống hình 6.9a sử dụng đa xung Giả sử xung cách Tm giây, Tm >> Tq 152 Sóng mang q (t ) Tạo xung Điều chế Xung phát t Xung thu A q ( t − t t0 Đối tượng q (t ) Tq s(t) KĐCS t0 + Tq ) r (t ) t y (τ ) Tương quan A q (t − t ) Giải điều chế KĐCS +tạp âm q (t − τ ) (a) Máy phát thu đa xung A1 q ( t − t ) + A q ( t − t ) A q (t − t ) Tq t0 t0 + Tq t0 − Tq t t y (τ ) Tq t1 t2 t1 t2 y (τ ) t0 t0 + Tq t t (b) Tương quan đầu xung hồi tiếp (c) Tương quan đầu hai xung hồi tiếp A q (t − t ) aq (τ ) N Tq τ t −Tq −Tq / N Tq / N Tq Hàm mờ độ trễ Xung DS N chíp (d)Xung DS hàm mờ Hình 6.9 Hệ thống đa xung đầu tương quan Đa xung làm tăng tổng lượng tín hiệu trở về, từ làm tăng tỉ số tín/tạp Nó cải thiện độ phân biệt Đốp lơ Tuy nhiên hàm mờ độ trễ lặp 153 lại Tm giây, tín hiệu trở cách kTm không phân biệt Điều đặt giới hạn cho độ trễ cực đại nhận biết được, giới hạn đến lượt lại xác định cự li cực đại phát 154 TÀI LIỆU THAM KHẢO B.Walke et al.; “UMTS – The Fundamentals”; Wiley; 2003 D Tse; “Fundamentals of Wireless Communications”; Prentice Hall; 2004 H Holma; “WCDMA for UMTS: Radio Access for 3G Mobile Communications”; Wiley; 2004 J.S Lee et al.; “CDMA Systems Engineering Handbook”; Artech; 1998 M.D Yacoub; “Wireless Technology: Protocol, Standard, and Techniques”; CRC Press; 2002 R Esmailzadeh et al.; “TDD-CDMA for Wireless Communications”; Artech; 2002 S.C Yang; “CDMA RF System Engineering”, Artech; 1998 V.K Garg; “Applications of CDMA in Wireless/Personal Communications”; Prentice Hall; 1997 155