báo cáo tốt nghiệp công nghệ truyềnn thông uwb

Tuy nhiên, khoảng cách giữa yêu cầu tốc độ dữ liệu cần truyền với khả năng đáp ứng của các công nghệ vẫn chưa được giải quyết.. Công nghệ truyền thông UWB ra đời không những có thể tăng

Häc viÖn c«ng nghÖ b­u chÝnh viÔn th«ng

Lời nói đầu

Công nghệ truyền thông vô tuyến trên thế giới đang có những bư

ớc phát triển mạnh mẽ nhằm đáp ứng nhu cầu truyền số liệu ngày càng tăng Tuy nhiên, khoảng cách giữa yêu cầu tốc độ dữ liệu cần truyền với khả năng đáp ứng của các công nghệ vẫn chưa được giải quyết.

 Mặt khác, tần số là một trong những tài nguyên vô tuyến quan trọng mà hiện tại đang dần bị cạn kiệt

Công nghệ truyền thông UWB ra đời không những có thể tăng đư

ợc tốc độ truyền số liệu mà quan trọng hơn nó còn có khả năng tái

sử dụng tần số Xuất phát từ tính hấp dẫn của công nghệ này mà em quyết định chọn UWB làm đối tượng nghiên cứu trong đồ án tốt nghiệp của mình Mục đích chính của đồ án là tìm hiểu các vấn đề cơ bản liên quan đến công nghệ này.

Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Giới thiệu về UWB

Lịch sử phát triển công nghệ UWB

Các ưu điểm của UWB

Thách thức đối với UWB

Chuẩn hoá

Các ứng dụng của UWB

Giới thiệu về UWB

Định nghĩa tín hiệu UWB

-Độ rộng băng lớn hơn 500 MHz

- không nhỏ hơn 0.2

L H

L H

f f

η

Các tên gọi khác: Carrier-free, Baseband,

Impusle

UWB Sử dụng các xung có độ rộng rất hẹp

cỡ ns, mức công suất phát rất thấp (-41.25

dBm theo FCC), khoảng cách truyền dẫn nhỏ

(cell cỡ từ 3-10 m), không dùng sóng mang

Lịch sử phát triển công nghệ UWB

2002 Báo cáo và quy định đầu tiên của FCC về chấp thuận các hệ thống UWB

1998 Thông tin quy định của FCC đối với các hệ thống UWB

1994 Các chương trình truyền thông UWB không phân loại đầu tiên

1965 Ross phát triển công nghệ UWB tại trung tâm nghiên cứu Sperry

Cuối 1950 xuất hiện nhu cầu phân tích đáp ứng xung của sóng vi ba ( tại phòng thí nghiệm Lincoln, Sperry, ) …

Các ưu điểm của UWB

Tốc độ bit dữ liệu cao

sử dụng tần số linh hoạt

Không gây nhiễu tới

Thách thức đối với UWB trong quá trình thương mại hoá

Các hệ thống UWB phải đảm bảo

C¸c øng dông cña UWB

TruyÒn d÷ liÖu trong WPAN

KÕt nèi ngo¹i vi PC

KÕt nèi ad-hoc

KÕt nèi c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö

KÕt hîp WLAN, WUSB víi UWB

Phân tích tín hiệu UWB

Các dạng xung sử dụng trong UWB

Dãy xung và chuỗi giả tạp âm

Các phương pháp điều chế trong UWB

Lưạ chọn phương pháp điều chế

Đa truy nhập trong UWB

Các dạng xung sử dụng cho truyền thông UWB

Lựa chọn dạng xung cho hệ thống UWB phải thoả mãn yêu cầu mặt nạ phổ của

FCC

Xung Gaussian và Raised Cosin được nghiên cứu

Lựa chọn xung Gaussian do có thể tạo ra đơn giản trong khi vẫn có thể đáp ứng

được yêu cầu về phổ

Xung Raised cosin và phổ năng lượng Xung đơn chu kỳ Gaussian và phổ năng lượng

D·y xung vµ chuçi gi¶ t¹p ©m

Xung tuÇn hoµn vµ phæ cña nã

Xung cã vÞ trÝ ngÉu nhiªn vµ phæ cña nã

Các phương pháp điều chế trong UWB

Điều chế biên độ xung (PAM)

Điều chế On-Off Keying (OOK)

§a truy nhËp trong UWB

§a truy nhËp ph©n chia theo tÇn sè trong UWB

§a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian

§a truy nhËp ph©n chia theo m·

-Nh¶y tÇn -Nh¶y thêi gian -Chuçi trùc tiÕp

Nhảy thời gian

Mỗi xung của một đối tượng sử dụng có một vị trí tương ứng trong khung có độ rộng Tf với mã PN mà nó được cấp phát

Tạo được vị trí ngẫu nhiên của các xung UWB trong chuỗi xung do đó phổ tín hiệu phẳng hơn

Bé thu ph¸t UWB

KiÕn tróc tæng quan hÖ thèng UWB

Ph©n tÝch bé thu sö dông m¸y thu Rake

KiÕn tróc tæng quan cñabé thu ph¸t UWB

Phân tích bộ thu UWB sử dụng máy thu Rake

Không tạp âm Có tạp âmSơ đồ để thu 5 đường khả dụng nhất

Phân tích nhiễu

Băng tần hoạt động của các hệ thống vô tuyến

Giải pháp

-Sử dụng bộ lọc chắn dải với băng chắn từ 5.1-5.9 GHz lên tín hiệu UWB thu được

-Sử dụng UWB

đa băng

Kết luận

Đồ án đã làm rõ được các vấn đề sau:

- Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

- Phân tích tín hiệu trong UWB

- Bộ thu phát UWB: kiến trúc tổng quan và làm rõ được ưu điểm của

bộ thu sử dụng máy thu Rake