ứng dụng giàn anten thích ứng cho thông tin di động cdma

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNGKHOA VIỄN THÔNG I §å ¸N TèT NGHIÖP §¹I HäC ỨNG DỤNG GIÀN ANTEN THÍCH ỨNG CHO THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA Giáo viên hướng dẫn: ThS.. Giàn anten thích ứng

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA VIỄN THÔNG I

§å ¸N TèT NGHIÖP §¹I HäC ỨNG DỤNG GIÀN ANTEN THÍCH ỨNG CHO

THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA

Giáo viên hướng dẫn: ThS Phạm Thị Thúy Hiền Sinh viên thực hiện: Vũ Xuân Đại

Lớp: D2001 VT

NỘI DUNG ĐỒ ÁN

I Tổng quan về thông tin di động CDMA:

Giới thiệu về thông tin di động và Công nghệ CDMA

II Giàn anten thích ứng

- Giới thiệu chung về anten thông minh,

- Giàn anten thích ứng: cấu trúc, thuật toán, …

III Ứng dụng AAA cho CDMA:

Cho hệ thống DS-CDMA và DS-CDMA đa mã đa tốc độ

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

 Lý do chọn đề tài:

- Sự phát triển của thông tin di động

- Nhu cầu sử dụng các thiết bị thu phát thông minh

 Mục đích của đề tài: Nghiên cứu các thiết bị

thu phát thông minh, Phương pháp ứng

dụng cho CDMA

 Nguồn tài liệu: Từ các sách trong thư viện,

các sách và tài liệu từ các nguồn khác, đặc biệt là từ Internet.

1 Các hệ thống thông tin di động

 Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất: sử

dụng kỹ thuật truyền dẫn tương tự (Analoge).

 Hệ thống thông tin di động thế hệ hai (2G):

GSM sử dụng cả hai công nghệ đa truy nhập FDMA và TDMA với dải tần sử dụng là 900 MHz.

2 CDMA và thông tin di động trải phổ

 Các phương pháp trải phổ: Trải phổ chuỗi trực tiếp,

trải phổ nhảy tần và trải phổ nhảy thời gian

 Trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS: thực hiện trải phổ

nhiên

 Hệ thống TTDĐ CDMA: cho chất lượng truyền dẫn

cao tiết kiệm tần số, và phù hợp với các kiểu dữ liệu

3, release 4, release 5 và release 2000

I THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA

- Anten thông minh: hệ thống anten làm tăng

sự liên kết giữa các thiết b ị

- Nguyên lý hoạt động của anten thông minh

Hệ thống anten gồm nhiều phần tử kết hợp với DSP cho phép thay đổi đồ thị bức xạ cho phù hợp với hệ thống.

- Phân loại:

Anten chuyển búp và Giàn anten thích ứng

II GIÀN ANTEN THÍCH ỨNG

 Giàn anten thích ứng (Adaptive Array

Xử lý tín hiệu

Điều khiển thuật toán

ω1

ω2

ωM

Cấu trúc AAA

π ( 1 ) sin

2

).

( )

i p

i p

,

)

 Tạo búp sóng: Dựa vào dữ liệu đầu vào

Tiêu chuẩn lựa chọn hiệu năng

1 Bình phương trung bình lỗi nhỏ nhất (MMSE)

1 Cải thiện chất lượng tín hiệu

SINR out [dB] = 10log 10 M + 10 log 10 2 + SINR in [dB]

2 Mở rộng phạm vi truyền tin

3 Tiết kiêm công suất phát:

Nhờ vào việc làm tăng độ khuếch đại của anten phát

6 Lợi ích của giàn anten thích ứng

III GIÀN ANTEN THÍCH ỨNG

Đa trễ Đơn

người dùng

Đa người dùng

Kỹ thuật chủ yếu được ứng dụng đó là kỹ

thuật xử

lý không gian cho các trạm gốc

kết

3 Tỉ số tín hiệu trên nhiễu SNIR

2 Gi àn anten thích ứng cho

hệ thống DS-CDMA

2 Dạng tín hiệu

Khi có U người sử dụng, trong môi trường pha đinh đa đường, tín hiệu nhận được trên giàn có dạng

Véctơ tương quan có dạng:

Véctơ trọng số xác định theo:

2 Giàn anten thích ứng cho

p i p

i i

p i i

p i

i

t n a

t c t

b t

x

1

1 0

, ,

( ( ~ ) ~

~ n = R n − p n

ω

l K

l

l

K l

l l

t r t

y

t r t y

1

2 1

2 1

*

}

| ) (

| { }

| ) (

| {

} ) ( ).

( {

ε ε

ε ρ

2

2

|

| 1

|

|

4 So sánh với máy thu RAKE

 Đối với kênh truyền thông đơn đường: Có

cùng hiệu năng, và có SINR là tương đương

 Kênh pha đinh chọn lựa tần số đa đường:

Hai thiết bị này cũng cho kết quả tương

đương

 Độ phức tạp của tính toán: Máy thu RAKE

có độ tính toán phức tạp hơn nhiều

2 Giàn anten thích ứng cho

hệ thống DS-CDMA

3 Giàn anten thích ứng cho hệ thống DS-CDMA đa mã, đa tốc độ

1 Thế hệ DS-CDMA đa mã đa tốc độ

2 Cấu hình SBAA cho hệ thống

DS-CDMA đa mã

3 Dạng tín hiệu

4 Tỉ số SINR

3 Giàn anten thích ứng cho hệ thống DS-CDMA đa mã, đa tốc độ

1 Thế hệ DS-CDMA đa mã đa tốc độ

- Trong hệ thống DS-CDMA, dữ liệu truyền dẫn

được tách thành các luồng tín hiệu, trải phổ và truyền đi bởi các mã khác nhau ở cùng một độ dài

- Cho phép truyền dữ liệu với tốc độ khác nhau,

l i q

s

1

, , ,

,

3 Giàn anten thích ứng cho hệ thống DS-CDMA đa mã, đa tốc độ

Hệ thống đa mã

3 Dạng tín hiệu

- Tín hiệu thu được:

- Tín hiệu đầu ra:

3 Giàn anten thích ứng cho hệ thống DS-CDMA đa mã, đa tốc độ

l p q

l p q l p

q l q

t n a

t s

t

x

1 1 1

, , ,

, ,

, , ,

,

) ( )

( ).

(

).

( )

(

l K

l

l

K l

l l

t r t

y

t r t y

1

2

1

2 1

*

}

| ) (

| { }

| ) (

| {

} ) ( ).

( {

ε ε

ε ρ

2

2out

1

SINR

ρ

ρ

−

=

KẾT LUẬN

- Tổng quan về thông tin di động CDMA &

Thiết bị thu phát thông minh, đặc biệt là AAA

- Đưa ra ứng dụng của AAA đối với hệ thống CDMA

- Xây dựng các chương trình mô phỏng AAA cũng như ứng dụng AAA đối với CDMA

- Phát triển với hệ thống thực tế

EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!

Công thức Lựa chọn hiệu năng

 r xr = ε{x * (t).r(t)} : gọi là Véctơ tương

=

Công thức Thuật toán thích ứng

λ

µ <

<

) ( ) 1 (

) ( 1

) ( ) 1

( )

1 1

n x n

R n x

n x n

R n

q

xx H

xx

− +

−

= − − − −

γ γ

CT Dạng tín hiệu

Tín hiệu trên các chấn tử

 s(t): tín hiệu tại chấn tử gốc

 d: Khoách cách giữa hai chấn tử liền kề

 a(θ): là véctơ đáp ứng của giàn ứng với góc tới θ

Tín hiệu với người dùng:

 s i,p (t): là tín hiệu của người dùng thứ i khi có