đề tài: Công nghệ cdma

được dùng nên là nh nh t.

1 T NG QUAN V H TH NG ĐI N THO I DI Đ NG T ONG Ổ Ề Ệ Ố Ệ Ạ Ộ Ổ

1.1 T ng quan ổ

Toàn b vùng ph c v c a h th ng đi n tho i di đ ng t ong độ ụ ụ ủ ệ ố ệ ạ ộ ổ ược chia thành nhi u vùng ph c về ụ ụ

nh , g i là các ô, m i ô có m t tr m g c ph trách và đỏ ọ ỗ ộ ạ ố ụ ược đi u khi n b i t ng đài sao cho thuê baoề ể ở ổ

có th v n duy trì để ẫ ược cu c g i m t cách liên t c khi di chuy n gi a các ô.ộ ọ ộ ụ ể ữ

Hình 1.1 đ a ra m t m ng đi n tho i di đ ng t ong bao g m các tr m g c (BS) M t vùng ph c vư ộ ạ ệ ạ ộ ổ ồ ạ ố ộ ụ ụ

c a m t BS đủ ộ ược g i là ô và nhi u ô đọ ề ược k t h p l i thành vùng ph c v c a h th ng.ế ợ ạ ụ ụ ủ ệ ố

Trong h th ng đi n tho i di đ ng t ong thì t n s mà các máy di đ ng s d ng là không c đ nh ệ ố ệ ạ ộ ổ ầ ố ộ ử ụ ố ị ở

m t kênh nào đó mà kênh đàm tho i độ ạ ược xác đ nh nh kênh báo hi u và máy di đ ng đị ờ ệ ộ ược đ ng bồ ộ

v t n s m t cách t đ ng Vì v y các ô k nhau nên s d ng t n s khác nhau còn các ô cách xaề ầ ố ộ ự ộ ậ ề ử ụ ầ ố ở

h n là m t kho ng cách nh t đ nh có th tái s d ng cùng m t t n s đó Đ cho phép các máy diơ ộ ả ấ ị ể ử ụ ộ ầ ố ể

đ ng có th duy trì cu c g i liên t c trong khi di chuy n gi a các ô thì t ng đài s đi u khi n các kênhộ ể ộ ọ ụ ể ữ ổ ẽ ề ểbáo hi u ho c kênh l u lệ ặ ư ượng theo s di chuy n c a máy di đ ng đ chuy n đ i t n s c a máy diự ể ủ ộ ể ể ổ ầ ố ủ

đ ng đó thành m t t n s thích h p m t cách t đ ng.ộ ộ ầ ố ợ ộ ự ộ

Hi u qu s d ng t n s c a h th ng đi n tho i di đ ng tăng lên vì các kênh RF gi a các BS kệ ả ử ụ ầ ố ủ ệ ố ệ ạ ộ ữ ề nhau có th để ược đ nh v m t cách có hi u qu nh vi c tái s d ng t n s và do đó dung lị ị ộ ệ ả ờ ệ ử ụ ầ ố ượng thuêbao được ph c v s tăng lên.ụ ụ ẽ

MSC s lý các cu c g i đi và đ n t m i BS và cung c p ch c năng đi u khi n trung tâm cho ho tử ộ ọ ế ừ ỗ ấ ứ ề ể ạ

đ ng c a t t c các BS m t cách hi u qu và đ truy nh p vào t ng đài c a m ng đi n tho i côngộ ủ ấ ả ộ ệ ả ể ậ ổ ủ ạ ệ ạ

c ng Chúng bao g m b ph n đi u khi n, b ph n k t n i cu c g i, các thi t b ngo i vi và cung c pộ ồ ộ ậ ề ể ộ ậ ế ố ộ ọ ế ị ạ ấ

ch c năng thu nh p s li u cứ ậ ố ệ ước đ i v i các cu i g i đã hoàn thành.ố ớ ộ ọ

Các máy di đ ng, BS và MSC độ ược liên k t v i nhau thông qua các đế ớ ường k t n i tho i và s li u M iế ố ạ ố ệ ỗ máy di đ ng s d ng m t c p kênh thu/phát RF Vì các kênh l u lộ ử ụ ộ ặ ư ượng không c đ nh m t kênh RFố ị ở ộnào mà thay đ i thành các t n s RF khác nhau ph thu c vào s di chuy n c a máy di đ ng trongổ ầ ố ụ ộ ự ể ủ ộ

su t quá trình cu c g i nên cu c g i có th đố ộ ọ ộ ọ ể ược thi t l p qua b t c m t kênh nào đã đế ậ ấ ứ ộ ược xác đ nhị trong vùng đó Cũng t nh ng quan đi m v h th ng đi n tho i di đ ng mà th y r ng t t c các kênhừ ữ ể ề ệ ố ệ ạ ộ ấ ằ ấ ả

đã được xác đ nh đ u có th b n do đã đị ề ể ậ ược k t n i m t cách đ ng th i v i các máy di đ ng.ế ố ộ ồ ờ ớ ộ

B ph n đi u khi n c a MSC, là trái tim c a h th ng t ong, s đi u khi n, s p đ t và qu n lý toànộ ậ ề ể ủ ủ ệ ố ổ ẽ ề ể ắ ặ ả

b h th ng.ộ ệ ố

T ng đài t ong k t n i các đổ ổ ế ố ường đàm tho i đ thi t l p cu c g i gi a các máy thuê bao di đ ng v iạ ể ế ậ ộ ọ ữ ộ ớ nhau ho c các thuê bao c đ nh v i các thuê bao di đ ng và trao đ i các thông tin báo hi u đa d ngặ ố ị ớ ộ ổ ệ ạqua đường s li u gi a MSC và BS.ố ệ ữ

Các thông tin tho i và báo hi u gi a máy di đ ng và BS đạ ệ ữ ộ ược truy n đi qua kênh RF, các đề ường k tế

n i tho i và s li u c đ nh đố ạ ố ệ ố ị ược s d ng đ truy n các thông tin tho i và báo hi u gi a BS và MSC.ử ụ ể ề ạ ệ ữ

1.3 S phát tri n c a h th ng t ong ự ể ủ ệ ố ổ

H th ng đi n tho i di đ ng thệ ố ệ ạ ộ ương m i đ u tiên đạ ầ ược đ a vào áp d ng s d ng băng t n 150 MHzư ụ ử ụ ầ

t i Saint Louis - M vào năm 1946 v i kho ng cách kênh là 60 KHz và s lạ ỹ ớ ả ố ượng kênh b h n ch chị ạ ế ỉ

đ n 3.ế

Đó là h th ng bán song công và vì th mà ngệ ố ế ười đàm tho i bên kia không th nói đạ ể ược trong khi

người đàm tho i bên này đang nói và vi c k t n i là nhân công nh đi n tho i viên.ạ ệ ế ố ờ ệ ạ

Sau đó, nh m t s c i ti n mà h th ng IMTS MJ bao g m 11 kênh băng t n 150 MHz và h th ngờ ộ ố ả ế ệ ố ồ ở ầ ệ ố ITMS MK bao g m 12 kênh băng t n 450 MHz đã đồ ở ầ ược s d ng vào năm 1969.ử ụ

Đó là h th ng song công và m t BS có th ph c v cho m t vùng bán kính r ng t i 80 Km.ệ ố ộ ể ụ ụ ộ ộ ớ

1.3.1 AMPS (D ch v đi n tho i di đ ng tiên ti n) ị ụ ệ ạ ộ ế

AMPS là m t h th ng đi n tho i di đ ng t ong do AT & T và Motorola - M đ xu t s d ng vàoộ ệ ố ệ ạ ộ ổ ỹ ề ấ ử ụnăm 1982 Đ s d ng hi u qu h n ngu n t n s có gi i h n nên vùng ph c v r ng c a nó để ử ụ ệ ả ơ ồ ầ ố ớ ạ ụ ụ ộ ủ ượ cphân chia thành các ô nh và d ch v cung c p s d ng m t t n s nh t đ nh v i m t công su t nhỏ ị ụ ấ ử ụ ộ ầ ố ấ ị ớ ộ ấ ỏ

đ cho phép các BS cách xa m t kho ng cách nh t đ nh có th tái s d ng cùng m t t n s đó m tể ở ộ ả ấ ị ể ử ụ ộ ầ ố ộ cách đ ng th i Sau đó, ngồ ờ ười ta coi vùng ph c v tụ ụ ương ng nh m t hình l c giác đ làm đ n gi nứ ư ộ ụ ể ơ ả hoá vi c thi t k và tính toán lý thuy t v m ng đi n tho i di đ ng.ệ ế ế ế ề ạ ệ ạ ộ

Tái s d ng t n s liên quan đ n vi c đ nh v các BS đ tái s d ng các t n s chính xác, không ph iử ụ ầ ố ế ệ ị ị ể ử ụ ầ ố ả

s d ng cùng m t t n s gi a các BS k nhau mà ch s d ng l i m t kho ng cách nh t đ nh ho cử ụ ộ ầ ố ữ ề ỉ ử ụ ạ ở ộ ả ấ ị ặ

xa h n nh m làm gi m giao thoa gi a các kênh gi ng nhau Hình 1.2 đ a ra các m u tái s d ng t nơ ằ ả ữ ố ư ẫ ử ụ ầ

s khác nhau.ố

Hình 1.2 M u tái s d ng t n sẫ ử ụ ầ ố

Trên hình 1.2 ta th y các c m m u tái s d ng t n s c a các BS v i t t c các băng t n có th , sấ ụ ẫ ử ụ ầ ố ủ ớ ấ ả ầ ể ố

lượng các ô trong c m đó đụ ược g i là y u t tái s d ng t n s (K).ọ ế ố ử ụ ầ ố

Hình 1.3: Búp sóng c a anten đ nh hủ ị ướng

Trong trường h p này thì hi u qu tái s d ng t n s tăng lên n u m t anten đ nh hợ ệ ả ử ụ ầ ố ế ộ ị ướng được sử

d ng t i BS vì giao thoa t n s ch nh hụ ạ ầ ố ỉ ả ưởng đ n các BS s d ng cùng m t kênh trong anten phátế ử ụ ộ

x đ nh hạ ị ướng và vì v y mà giao thoa c a các kênh chính tăng (thông thậ ủ ường s d ng vùng ph sóngử ụ ủ

120o)

Khi xu t hi n tr ng thái chuy n vùng thì tín hi u đã đấ ệ ạ ể ệ ược k t n i v i BS có kh năng thu nh n tín hi uế ố ớ ả ậ ệ

t t Trong tr ng thái chuy n vùng thì kênh b ng t trong m t kho ng th i gian ng n (150 ms) vàố ạ ể ị ắ ộ ả ờ ắchuy n vùng s b trì hoãn ho c b c n tr trong trể ẽ ị ặ ị ả ở ường h p không có kênh trong ô m i.ợ ớ

D ch v chuy n vùng ngoài h th ng thông thị ụ ể ệ ố ường có th để ược cung c p trong m t vùng ph c vấ ộ ụ ụ khác, do m t h th ng khác đi u khi n mà thuê bao nói đ n không đăng ký.ộ ệ ố ề ể ế

1) So sánh gi a các h th ng analogữ ệ ố

B ng 1.1 đ a ra các so sánh v tham s c a 4 h th ng thông d ng.ả ư ề ố ủ ệ ố ụ

Tham số AMPS TSCS/ETACS NMT900 NMT450

Đ l ch kênh đi u khi nộ ệ ề ể 8 KHz 6,4 KHz 3,5 KHz 3,5 KHz

Kho ng cách sóng mang là 30 KHz và m i kênh t n s đả ỗ ầ ố ược chia thành 6 khe th i gian.ờ

H th ng AMPS hi n t i có kh năng chuy n vùng v i c u trúc khung và c u trúc khe th i gian đệ ố ệ ạ ả ể ớ ấ ấ ờ ượ c

GSM là m t h th ng thông tin s c a Châu Âu tộ ệ ố ố ủ ương thích v i h th ng báo hi u s 7 Chúng sớ ệ ố ệ ố ử

d ng h th ng TDMA v i c u trúc khe th i gian sao cho t o nên đụ ệ ố ớ ấ ờ ạ ược s linh ho t trong truy n tho i,ự ạ ề ạ

s li u và thông tin đi u khi n.ố ệ ề ể

H th ng GSM s d ng băng t n (890 - 915) MHz đ truy n d n tín hi u t máy di đ ng đ n BS vàệ ố ử ụ ầ ể ề ẫ ệ ừ ộ ếbăng t n (935 - 960) MHz đ truy n d n tín hi u t BS đ n máy di đ ng Hình 1.7 mô t c u trúcầ ể ề ẫ ệ ừ ế ộ ả ấkhung c a h th ng GSM.ủ ệ ố

Hình 1.7: C u trúc khungấ

1.3.3 CDMA

1) T ng quan ổ

Lý thuy t v CDMA đã đế ề ược xây d ng t nh ng năm 1950 và đự ừ ữ ược áp d ng trong thông tin quân s tụ ự ừ

nh ng năm 1960 Cùng v i s phát tri n c a công ngh bán d n và lý thuy t thông tin trong nh ngữ ớ ự ể ủ ệ ẫ ế ữnăm 1980, CDMA đã được thương m i hoá t phạ ừ ương pháp thu GPS và Ommi-TRACS, phương phápnày cũng đã được đ xu t trong h th ng t ong c a Qualcomm - M vào năm 1990.ề ấ ệ ố ổ ủ ỹ

Trong thông tin CDMA thì nhi u ngề ườ ử ụi s d ng chung th i gian và t n s , mã PN (t p âm gi ng uờ ầ ố ạ ả ẫ nhiên) v i s tớ ự ương quan chéo th p đấ ượ ấc n đ nh cho m i ngị ỗ ườ ử ụi s d ng Ngườ ử ụi s d ng truy n tínề

hi u nh tr i ph tín hi u truy n có s d ng mã PN đã n đ nh Đ u thu t o ra m t dãy gi ng uệ ờ ả ổ ệ ề ử ụ ấ ị ầ ạ ộ ả ẫ nhiên nh đ u phát và khôi ph c l i tín hi u d đ nh nh vi c tr i ph ngư ở ầ ụ ạ ệ ự ị ờ ệ ả ổ ược các tín hi u đ ng bệ ồ ộ thu được

(3) đ u thu, sóng mang và mã PN c a tín hi u thu đở ầ ủ ệ ượ ừc t anten được đ a đ n b tư ế ộ ương quan qua

b l c băng thông đ r ng băng 1,25 MHz và s li u tho i mong mu n độ ọ ộ ộ ố ệ ạ ố ược tách ra đ tái t o l i sể ạ ạ ố

li u tho i nh s d ng b tách chèn và gi i mã.ệ ạ ờ ử ụ ộ ả

Hình 1.8: S đ phát/thu CDMAơ ồ

3) Các đ c tính c a CDMA ặ ủ

(1) Tính đa d ng c a phân t p ạ ủ ậ

Trong h th ng đi u ch băng h p nh đi u ch FM analog s d ng trong h th ng đi n tho i t ongệ ố ề ế ẹ ư ề ế ử ụ ệ ố ệ ạ ổ

th h đ u tiên thì tính đa đế ệ ầ ường t o nên nhi u fading nghiêm tr ng Tính nghiêm tr ng c a v n đạ ề ọ ọ ủ ấ ề fading đa đường được gi m đi trong đi u ch CDMA băng r ng vì các tín hi u qua các đả ề ế ộ ệ ường khácnhau được thu nh n m t cách đ c l p.ậ ộ ộ ậ

Nh ng hi n tư ệ ượng fading x y ra m t cách liên t c trong h th ng này do fading đa đả ộ ụ ệ ố ường không thể

lo i tr hoàn toàn đạ ừ ược vì v i các hi n tớ ệ ượng fading đa đường x y ra liên t c đó thì b gi i đi u chả ụ ộ ả ề ế không th x lý tín hi u thu m t cách đ c l p để ử ệ ộ ộ ậ ược

Phân t p là m t hình th c t t đ làm gi m fading, có 3 lo i phân t p là theo th i gian, theo t n s vàậ ộ ứ ố ể ả ạ ậ ờ ầ ốtheo kho ng cách Phân t p theo th i gian đ t đả ậ ờ ạ ược nh s d ng vi c chèn và mã s a sai H th ngờ ử ụ ệ ử ệ ố CDMA băng r ng ng d ng phân t p theo t n s nh vi c m r ng kh năng báo hi u trong m t băngộ ứ ụ ậ ầ ố ờ ệ ở ộ ả ệ ộ

t n r ng và fading liên h p v i t n s thầ ộ ợ ớ ầ ố ường có nh hả ưởng đ n băng t n báo hi u (200 - 300) KHz.ế ầ ệPhân t p theo kho ng cách hay theo đậ ả ường truy n có th đ t đề ể ạ ược theo 3 phương pháp sau:

* Thi t l p nhi u đế ậ ề ường báo hi u (chuy n vùng m m) đ k t n i máy di đ ng đ ng th i v i 2 ho cệ ể ề ể ế ố ộ ồ ờ ớ ặ

Hình 1.9: Các quá trình phân t p trong CDMAậ

+ Phân t p theo th i gian - Chèn mã, tách l i và mã s a sai.ậ ờ ỗ ử+ Phân t p theo t n sậ ầ ố - tín hi u băng r ng 1,25 MHz.ệ ộ+ Phân t p theo kho ng cách (theo đậ ả ường truy n) - hai c p anten thu c a BS, b thu đa đề ặ ủ ộ ường và k tế

n i v i nhi u BS (chuy n vùng m m).ố ớ ề ể ề

(b) Chuy n vùng c ngể ứ

Hình 1.10: So sánh chuy n vùng m m và chuy n vùng c ngể ề ể ứ

Phân t p anten có th d dàng áp d ng đ i v i h th ng FDMA và TDMA Phân t p theo th i gian cóậ ể ễ ụ ố ớ ệ ố ậ ờ

th để ược áp d ng cho t t c các h th ng s có t c đ mã truy n d n cao mà th t c s a sai yêuụ ấ ả ệ ố ố ố ộ ề ẫ ủ ụ ử

c u Nh ng các phầ ư ương pháp khác có th d dàng áp d ng ch cho h th ng CDMA.ể ễ ụ ỉ ệ ố

D i r ng c a phân t p theo đả ộ ủ ậ ường truy n có th đề ể ược cung c p nh đ c tính duy nh t c a h th ngấ ờ ặ ấ ủ ệ ốCDMA dãy tr c ti p và m c đ phân t p cao t o nên nh ng ho t đ ng t t h n trong môi trự ế ứ ộ ậ ạ ư ạ ộ ố ơ ường EMI

l n.ớ

B đi u khi n đa độ ề ể ường tách d ng sóng PN nh s d ng b tạ ờ ử ụ ộ ương quan song song Máy di đ ng sộ ử

d ng 3 b tụ ộ ương quan, BS s d ng 4 b tử ụ ộ ương quan Máy thu có b tộ ương quan song song g i là máyọthu quét, nó xác đ nh tín hi u thu theo m i đị ệ ỗ ường và t h p, gi i đi u ch t t c các tín hi u thu đổ ợ ả ề ế ấ ả ệ ượ c.Fading có th xu t hi n trong m i tín hi u thu nh ng không có s tể ấ ệ ỗ ệ ư ự ương quan gi a các đữ ường thu Vì

v y t ng các tín hi u thu đậ ổ ệ ược có đ tin c y cao vì kh năng có fading đ ng th i trong t t c các tínộ ậ ả ồ ờ ấ ả

hi u thu đệ ược là r t th p.ấ ấ

Nhi u b tách tề ộ ương quan có th áp d ng m t cách đ ng th i cho h th ng thông tin có 2 BS sao cóể ụ ộ ồ ờ ệ ố

th th c hi n để ự ệ ược chuy n vùng m m cho máy di đ ng.ể ề ộ

(2) Đi u khi n công su t CDMA ề ể ấ

H th ng CDMA cung c p ch c năng đi u khi n công su t 2 chi u (t BS đ n máy di đ ng và ngệ ố ấ ứ ề ể ấ ề ừ ế ộ ượ c

l i) đ cung c p m t h th ng có dung lạ ể ấ ộ ệ ố ượng l u lư ượng l n, ch t lớ ấ ượng d ch v cu c g i cao và các l iị ụ ộ ọ ợ ích khác M c đích c a đi u khi n công su t phát c a máy di đ ng là đi u khi n công su t phát c aụ ủ ề ể ấ ủ ộ ề ể ấ ủ máy di đ ng sao cho tín hi u phát c a t t c các máy di đ ng trong m t vùng ph c v có th độ ệ ủ ấ ả ộ ộ ụ ụ ể ược thu

v i đ nh y trung bình t i b thu c a BS Khi công su t phát c a t t c các máy di đ ng trong vùngớ ộ ạ ạ ộ ủ ấ ủ ấ ả ộ

ph c v đụ ụ ược đi u khi n nh v y thì t ngcông su t thu đề ể ư ậ ổ ấ ượ ạ ộc t i b thu c a BS tr thành công su tủ ở ấ thu trung bình c a nhi u máy di đ ng.ủ ề ộ

B thu CDMA c a BS chuy n tín hi u CDMA thu độ ủ ể ệ ượ ừc t máy di đ ng tộ ương ng thành thông tin sứ ố băng h p Trong trẹ ường h p này thì tín hi u c a các máy di đ ng khác còn l i ch nh là tín hi u t pợ ệ ủ ộ ạ ỉ ư ệ ạ

âm c a băng r ng (xem hình 1.8) Th t c thu h p băng đủ ộ ủ ụ ẹ ược g i là đ l i s lý nh m nâng cao t sọ ộ ợ ử ằ ỷ ố tín hi u/ giao thoa (db) t giá tr âm lên đ n m t m c đ l n đ cho phép ho t đ ng đệ ừ ị ế ộ ứ ủ ớ ể ạ ộ ược v i l i bitớ ỗ

ch p nh n đấ ậ ược

M t mong mu n là t i u các l i ích c a h th ng CDMA b ng cách tăng s lộ ố ố ư ợ ủ ệ ố ằ ố ượng các cu i g i đ ngộ ọ ồ

th i trong m t băng t n cho trờ ộ ầ ước Dung lượng h th ng là t i đa khi tín hi u truy n c a máy di đ ngệ ố ố ệ ề ủ ộ

được thu b i BS có t s tín hi u/giao thoa m c yêu c u t i thi u qua vi c đi u khi n công su t c aở ỷ ố ệ ở ứ ầ ố ể ệ ề ể ấ ủ máy di đ ng.ộ

Ho t đ ng c a máy di đ ng s b gi m ch t lạ ộ ủ ộ ẽ ị ả ấ ượng n u tín hi u c a các máy di đ ng mà BS thu đế ệ ủ ộ ượ c

là quá y u N u các tín hi u c a các máy di đ ng đ kho thì ho t đ ng c a các máy này s đế ế ệ ủ ộ ủ ẻ ạ ộ ủ ẽ ược c iả thi n nh ng giao thoa đ i v i các máy di đ ng khác cùng s d ng m t kênh s tăng lên làm cho ch tệ ư ố ớ ộ ử ụ ộ ẽ ấ

lượng cu c g i c a các thuê bao khác s b gi m n u nh dung lộ ọ ủ ẽ ị ả ế ư ượng t i đa không gi m.ố ả

Vi c đóng, m m ch đi u khi n công su t t máy di đ ng t i BS và đi u khi n công su t t BS t iệ ở ạ ề ể ấ ừ ộ ớ ề ể ấ ừ ớ máy di đ ng s d ng trong h th ng CDMA độ ử ụ ệ ố ược ch trên hình 1.11 M ch m đỉ ạ ở ường đi u khi n côngề ể

su t t máy di đ ng t i BS là ch c năng ho t đ ng c b n c a máy di đ ng Máy di đ ng đi u ch nhấ ừ ộ ớ ứ ạ ộ ơ ả ủ ộ ộ ề ỉ ngay công su t phát theo s bi n đ i công su t thu đấ ự ế ổ ấ ượ ừc t BS Máy di đ ng đo m c công su t thuộ ứ ấ

đượ ừc t BS và đi u khi n công su t phát t l ngh ch v i m c công su t đo đề ể ấ ỷ ệ ị ớ ứ ấ ược M ch m đạ ở ường

đi u khi n công su t làm cho các tín hi u phát c a t t c các máy di đ ng đề ể ấ ệ ủ ấ ả ộ ược thu v i cùng m t m cớ ộ ứ

t i BS BS cung c p ch c năng m ch m đạ ấ ứ ạ ở ường đi u khi n công su t qua vi c cung c p cho các máyề ể ấ ệ ấ

di đ ng m t h ng s đ nh c cho nó H ng s đ nh c liên quan ch t ch t i y u t t i và t p âm c aộ ộ ằ ố ị ỡ ằ ố ị ỡ ặ ẽ ớ ế ố ả ạ ủ

BS, đ tăng ích anten và b khuy ch đ i công su t H ng s này độ ộ ế ạ ấ ằ ố ược truy n đi t BS t i máy di đ ngề ừ ớ ộ

nh là m t ph n c a b n tin thông báo.ư ộ ầ ủ ả

Hình 1.11: Đi u khi n công su t trong CDMAề ể ấ

BS th c hi n ch c năng kích ho t đ i v i m ch đóng đi u khi n công su t t máy di đ ng t i BS Khiự ệ ứ ạ ố ớ ạ ề ể ấ ừ ộ ớ

m ch đóng d n đ n vi c BS đ ch c công su t m ch m xác đ nh c a máy di đ ng m t cách t c th iạ ẫ ế ệ ị ỡ ấ ạ ở ị ủ ộ ộ ứ ờ

đ máy di đ ng gi để ộ ữ ược công su t phát t i u.ấ ố ư

BS so sánh tín hi u thu đệ ượ ừc t máy di đ ng liên quan v i giá tr ngộ ớ ị ưỡng bi n đ i và đi u khi n côngế ổ ề ể

su t tăng hay gi m sau m i kho ng th i gian 1,25 ms cho đ n khi đ t k t qu Vi c đ nh c giá trấ ả ỗ ả ờ ế ạ ế ả ệ ị ỡ ị

m ch đóng đ bù cho giá tr xác đ nh c a m ch m mà m ch m này bù đ tăng ích ch p nh n đạ ể ị ị ủ ạ ở ạ ở ộ ấ ậ ượ c

và suy hao truy n d n c a các đề ẫ ủ ường đi và đ n gi a BS và máy di đ ng.ế ữ ộ

BS cung c p vi c đi u khi n công su t t BS t i máydi đ ng nh vi c quy đ nh công su t này tấ ệ ề ể ấ ừ ớ ộ ờ ệ ị ấ ương

ng v i công su t đo đ c t i máy di đ ng M c đích c a vi c đi u khi n này là làm gi m công su t

phát c a máy di đ ng khi r i ho c v trí tủ ộ ỗ ặ ở ị ương đ i g n BS, làm cho fading đa đố ầ ường th p và gi mấ ả

hi u ng bóng râm hay làm gi m giao thoa đ i v i các BS khác Do đó, công su t đệ ứ ả ố ớ ấ ược cung c p thêmấ

đ i v i các vùng thu tín hi u b gián đo n ho c đ i v i máy di đ ng xa có t l l i cao.ố ớ ệ ị ạ ặ ố ớ ộ ở ỷ ệ ỗ

(3) Công su t phát th p ấ ấ

Vi c gi m t s Eb/No (tệ ả ỷ ố ương ng v i t s tín hi u/nhi u) ch p nh n đứ ớ ỷ ố ệ ễ ấ ậ ược không ch làm tăng dungỉ

lượng h th ng mà còn làm gi m công su t phát yêu c u đ kh c ph c t p âm và giao thoa Vi cệ ố ả ấ ầ ể ắ ụ ạ ệ

gi m này nghĩa là gi m công su t phát yêu c u đ i v i máy di đ ng Nó làm gi m giá thành và choả ả ấ ầ ố ớ ộ ảphép ho t đ ng trong các vùng r ng l n h n v i công su t th p khi so v i các h th ng analog ho cạ ộ ộ ớ ơ ớ ấ ấ ớ ệ ố ặ TDMA có công su t tấ ương t H n n a, vi c gi m công su t phát yêu c u s làm tăng vùng ph c vự ơ ữ ệ ả ấ ầ ẽ ụ ụ

và làm gi m s lả ố ượng BS yêu c u khi so v i các h th ng khác.ầ ớ ệ ố

M t ti n b l n h n c a vi c đi u khi n công su t trong h th ng CDMA là làm gi m công su t phátộ ế ộ ớ ơ ủ ệ ề ể ấ ệ ố ả ấtrung bình Trong đa s trố ường h p thì môi trợ ường truy n d n là thu n l i đ i v i CDMA Trong các hề ẫ ậ ợ ố ớ ệ

th ng băng h p thì công su t phát cao luôn luôn đố ẹ ấ ược yêu c u đ kh c ph c fading t o ra theo th iầ ể ắ ụ ạ ờ gian Trong h th ng CDMA thì công su t trung bình có th gi m b i vì công su t yêu c u ch phát điệ ố ấ ể ả ở ấ ầ ỉkhi có đi u khi n công su t và công su t phát ch tăng khi có fading.ề ể ấ ấ ỉ

(4) B mã - gi i mã tho i và t c đ s li u bi n đ i ộ ả ạ ố ộ ố ệ ế ổ

B mã - gi i mã tho i c a h th ng CDMA độ ả ạ ủ ệ ố ược thi t k v i các t c đ bi n đ i 8 Kb/s D ch v tho iế ế ớ ố ộ ế ổ ị ụ ạ

2 chi u c a t c đ s li u bi n đ i cung c p thông tin tho i có s d ng thu t toán mã - gi i mã tho iề ủ ố ộ ố ệ ế ổ ấ ạ ử ụ ậ ả ạ

t c đ s li u bi n đ i đ ng gi a BS và máy di đ ng B mã - gi i mã tho i phía phát l y m u tín hi uố ộ ố ệ ế ổ ộ ữ ộ ộ ả ạ ấ ẫ ệ tho i đ t o ra các gói tín hi u tho i đạ ể ạ ệ ạ ược mã hoá dùng đ truy n t i b mã - gi i mã tho i phía thu.ể ề ớ ộ ả ạ

B mã - gi i mã tho i phía thu s gi i mã các gói tín hi u tho i thu độ ả ạ ẽ ả ệ ạ ược thành các m u tín hi u tho i.ẫ ệ ạHai b mã - gi i mã tho i thông tin v i nhau 4 n c t c đ truy n d n là 9600 b/s, 4800 b/s, 2400 b/s,ộ ả ạ ớ ở ấ ố ộ ề ẫ

1200 b/s, các t c đ này đố ộ ược ch n theo đi u ki n ho t đ ng và theo b n tin ho c s li u Thu t toánọ ề ệ ạ ộ ả ặ ố ệ ậ

mã - gi i mã tho i ch p nh n CELP (mã d đoán tuy n tính th c t ), thu t toán dùng cho h th ngả ạ ấ ậ ự ế ự ế ậ ệ ốCDMA là QCELP.

B mã - gi i mã tho i bi n đ i s d ng ngộ ả ạ ế ổ ử ụ ưỡng tương thính đ ch n t c đ s li u Ngể ọ ố ộ ố ệ ưỡng đượ c

đi u khi n theo cề ể ường đ c a t p âm n n và t c đ s li u s ch chuy n đ i thành t c đ cao khi cóộ ủ ạ ề ố ộ ố ệ ẽ ỉ ể ổ ố ộtín hi u tho i vào Do đó, t p âm n n b tri t đi đ t o ra s truy n d n tho i ch t lệ ạ ạ ề ị ệ ể ạ ự ề ẫ ạ ấ ượng cao trong môi

trường t p âm.ạ

(5) B o m t cu c g i ả ậ ộ ọ

H th ng CDMA cung c p ch c năng b o m t cu c g i m c đ cao và v c b n là t o ra xuyên âm,ệ ố ấ ứ ả ậ ộ ọ ứ ộ ề ơ ả ạ

vi c s d ng máy thu tìm ki m và s d ng b t h p pháp kênh RF là khó khăn đ i v i h th ng t ongệ ử ụ ế ử ụ ấ ợ ố ớ ệ ố ổ

s CDMA b i vì tín hi u CDMA đã đố ở ệ ược scrambling (tr n) V c b n thì công ngh CDMA cung c pộ ề ơ ả ệ ấ

kh năng b o m t cu c g i và các kh năng b o v khác, tiêu chu n đ xu t g m kh năng xác nh nả ả ậ ộ ọ ả ả ệ ẩ ề ấ ồ ả ậ

và b o m t cu c g i đả ậ ộ ọ ược đ nh rõ trong EIA/TIA/IS-54-B Có th mã hoá kênh tho i s m t cách dị ể ạ ố ộ ễ dàng nh s d ng DES ho c các công ngh mã tiêu chu n khác.ờ ử ụ ặ ệ ẩ

(6) Máy di đ ng có chuy n vùng m m ộ ể ề

Nh đã miêu t trong hình 1.12, c BS ban đ u và BS m i cùng tham gia vào vi c chuy n giao cu cư ả ả ầ ớ ệ ể ộ

g i đ i v i chuy n vùng m m.ọ ố ớ ể ề

Hình 1.12: Đường k t n i trong khi chuy n vùng m mế ố ể ề

Vi c chuy n giao cu c g i thông qua trình t : BS ban đ u, c hai BS, BS m i Lệ ể ộ ọ ự ầ ả ớ ược đ đó làm t iồ ố thi u hoá s gián đo n cu c g i và làm cho ngể ự ạ ộ ọ ườ ử ụi s d ng không nh n ra tr ng thái chuy n vùngậ ạ ể

m m Do đó, trong khi h th ng analog và h th ng TDMA s ch p nh n hình th c chuy n m ch "c tề ệ ố ệ ố ố ấ ậ ứ ể ạ ắ

- trước khi - n i" thì chuy n vùng m m c a h th ng CDMA ch p nh n hình th c chuy n m ch "n i -ố ể ề ủ ệ ố ấ ậ ứ ể ạ ố

trước khi - c t".ắ

Sau khi cu c g i độ ọ ược thi t l p thì máy di đ ng ti p t c tìm tín hi u cu BS bên c nh đ so sánhế ậ ộ ế ụ ệ ả ạ ể

cường đ tín hi u c a ô bên c nh v i cộ ệ ủ ạ ớ ường đ tín hi u cu ô đang s d ng N u cộ ệ ả ử ụ ế ường đ tín hi uộ ệ

đ t đ n m t m c nh t đ nh nào đó có nghĩa là máy di đ ng đã di chuy n sang m t vùng ph c v cuạ ế ộ ứ ấ ị ộ ể ộ ụ ụ ả

m t BS m i và tr ng thái chuy n vùng m m có th b t đ u Máy di đ ng chuy n m t b n tin đi uộ ớ ạ ể ề ể ắ ầ ộ ể ộ ả ề khi n t i MSC đ thông báo v cể ớ ể ề ường đ tín hi u và s hi u cu BS m i Sau đó, MSC thi t l p m tộ ệ ố ệ ả ớ ế ậ ộ

đường n i m i gi a máy di đ ng và BS m i và b t đ u quá trình chuy n vùng m m trong khi v n giố ớ ữ ộ ớ ắ ầ ể ề ẫ ữ

đường k t n i ban đ u Trong trế ố ầ ường h p máy di đ ng đang trong m t vùng chuy n đ i gi a hai BSợ ộ ộ ể ổ ữthì cu c g i độ ọ ược th c hi n b i c hai BS sao cho chuy n vùng m m có th th c hi n đự ệ ở ả ể ề ể ự ệ ược mà không

có hi n tệ ượng ping-pong gi a chúng BS ban đ u c t đữ ầ ắ ường k t n i cu c g i khi vi c đ u n i cu c g iế ố ộ ọ ệ ấ ố ộ ọ

v i BS m i đã th c hi n thành công.ớ ớ ự ệ

(7) Dung l ượ ng

V i khái ni m tái s d ng t n s c a h th ng t ong thì cho phép có m t m c đ giao thoa nh t đ nhớ ệ ử ụ ầ ố ủ ệ ố ổ ộ ứ ộ ấ ị

đ m r ng dung lể ở ộ ượng h th ng m t cách có đi u khi n Do CDMA có đ c tính g t giao thoa m tệ ố ộ ề ể ặ ạ ộ cách c b n nên nó có th th c hi n vi c đi u khi n giao thoa hi u qu h n h th ng FDMA vàơ ả ể ự ệ ệ ề ể ệ ả ơ ệ ốTDMA Th c t thì CDMA xu t phát t h th ng ch ng nhi u đ s d ng trong quân đ i Do h th ngự ế ấ ừ ệ ố ố ễ ể ử ụ ộ ệ ố

đi u ch băng h p yêu c u t s sóng mang nhi u vào kho ng 18dB nên còn có r t nhi u h n ch xétề ế ẹ ầ ỷ ố ễ ả ấ ề ạ ế

t quan đi m hi u qu tái s d ng t n s Trong h th ng nh v y thì m t kênh s d ng cho m t BSừ ể ệ ả ử ụ ầ ố ệ ố ư ậ ộ ử ụ ộ

s không đẽ ược phép s d ng cho BS khác Nói cách khác thì trong h th ng CDMA m t kênh băngử ụ ệ ố ộ

t n r ng đầ ộ ược s d ng chung b i t t c các BS.ử ụ ở ấ ả

Hi u qu c a tái s d ng t n s trong CDMA đệ ả ủ ử ụ ầ ố ược xác đ nh b i t s tín hi u/nhi u t o ra không chị ở ỷ ố ệ ễ ạ ỉ

t m t BS mà t t t c các ngừ ộ ừ ấ ả ườ ử ụi s d ng trong vùng ph c v Do m t s lụ ụ ộ ố ượng l n ngớ ườ ử ụi s d ng

được xem xét thì s li u th ng kê c a t t c các ngố ệ ố ủ ấ ả ườ ử ụi s d ng l n h n m t là r t quan tr ng Do đó,ớ ơ ộ ấ ọ

s lố ượng th p đấ ược ch p nh n và giao thoa t ng c ng trên m t kênh đấ ậ ổ ộ ộ ược tính b ng vi c nhân côngằ ệ

su t thu trung bình c a t t c các ngấ ủ ấ ả ườ ử ụi s d ng v i s lớ ố ượng ngườ ử ụi s d ng N u t s công su t tínế ỷ ố ấ

hi u thu đệ ược đ i v i cố ớ ường đ công su t t p âm trung bình mà l n h n ngộ ấ ạ ớ ơ ưỡng thì kênh đó có thể cung c p m t ch t lấ ộ ấ ượng tín hi u t t Nói cách khác thì giao thoa trong CDMA và TDMA tuân theo lu tệ ố ậ

s lố ượng nh và t l c a th i gian không đ t ch t lỏ ỷ ệ ủ ờ ạ ấ ượng tín hi u d đ nh đệ ự ị ược xác đ nh trong trị ườ ng

Ví d , n u máy di đ ng s d ng băng t n tr i ph 1,25 MHz đ truy n s li u v i t c đ 9600 b/s thìụ ế ộ ử ụ ầ ả ổ ể ề ố ệ ớ ố ộcông ngh đi u ch và mã hoá đòi h i t s Eb/No là 6 dB, công su t phát c a t t c các máy di đ ngệ ề ế ỏ ỷ ố ấ ủ ấ ả ộ

được đi u khi n đ thu đề ể ể ược cùng m t công su t t m i máy di đ ng sao cho 32 máy di đ ng có thộ ấ ừ ỗ ộ ộ ể truy n m t cách đ ng th i Dung lề ộ ồ ờ ượng c a h th ng t ong gi m do giao thoa c a BS bên c nh vàủ ệ ố ổ ả ủ ạtăng b i các y u t miêu t trong chở ế ố ả ương 3.1

(8) Tách tín hi u tho i ệ ạ

Trong thông tin 2 chi u song công t ng quát thì t s chi m d ng t i c a tín hi u tho i không l n h nề ổ ỷ ố ế ụ ả ủ ệ ạ ớ ơ kho ng 35% Trong trả ường h p không có tín hi u tho i trong h th ng TDMA và FDMA thì khó ápợ ệ ạ ệ ố

d ng y u t tích c c tho i vì tr th i gian đ nh v l i kênh ti p theo là quá dài Nh ng do t c đ truy nụ ế ố ự ạ ễ ờ ị ị ạ ế ư ố ộ ề

d n s li u gi m n u không có tín hi u tho i trong h th ng CDMA nên giao thoa ngẫ ố ệ ả ế ệ ạ ệ ố ở ườ ử ụ i s d ngkhác gi m m t cách đáng k Dung lả ộ ể ượng h th ng CDMA tăng kho ng 2 l n và suy gi m truy n d nệ ố ả ầ ả ề ẫ trung bình c a máy di đ ng gi m kho ng 1/2 vì dung lủ ộ ả ả ượng được xác đ nh theo m c giao thoa ị ứ ở

nh ng ngữ ườ ử ụi s d ng khác

(9) Tái s d ng t n s và vùng ph sóng ử ụ ầ ố ủ

T t c các BS đ u tái s d ng kênh băng r ng trong h th ng CDMA Giao thoa t ng tín hi u máy diấ ả ề ử ụ ộ ệ ố ổ ở ệ

đ ng thu độ ượ ừc t BS và giao thoa t o ra trong các máy di đ ng c a cùng m t BS và giao thoa t o raạ ộ ủ ộ ạtrong các máy di đ ng c a BS bên c nh Nói cách khác, tín hi u c a m i m t máy di đ ng giao thoaộ ủ ạ ệ ủ ỗ ộ ộ

v i tín hi u c a t t c các máy di đ ng khác Giao thoa t ng t t t c các máy di đ ng bên c nh b ngớ ệ ủ ấ ả ộ ổ ừ ấ ả ộ ạ ằ

m t n a c a giao thoa t ng t các máy di đ ng khác trong cùng m t BS Hi u qu tái s d ng t n sộ ử ủ ổ ừ ộ ộ ệ ả ử ụ ầ ố

c a các BS không đ nh hủ ị ướng là kho ng 65%, đó là giao thoa t ng t các máy di đ ng khác trongả ổ ừ ộcùng m t BS v i giao thoa t t t c các BS.ộ ớ ừ ấ ả

Hình 1.13 trình bày giao thoa t các BS bên c nh theo % Giao thoa t m i BS trong vòng biên thừ ạ ừ ỗ ứ

nh t tấ ương ng v i 6% c a giao thoa t ng.ứ ớ ủ ổ

Hình 1.13: Giao thoa t BS bên c nhừ ạ

Do đó, giao thoa t vòng biên th nh t là g p 6 l n 6%, t c là 36%, và giao thoa t ng do vòng th 2 vàừ ứ ấ ấ ầ ứ ổ ứvòng ngoài là nh h n 4% Trong trỏ ơ ường h p anten c a BS là đ nh hợ ủ ị ướng (t c là búp sóng anten 120ứ

o) thì giao thoa trung bình gi m xu ng 1/3 vì m i anten ki m soát nh h n 1/3 s lả ố ỗ ể ỏ ơ ố ượng máy di đ ngộ trong BS Do đó, dung lượng cung c p b i toàn b h th ng tăng lên x p x 3 l n.ấ ở ộ ệ ố ấ ỉ ầ

(10) Giá tr Eb/No th p (hay C/I) và ch ng l i ị ấ ố ỗ

Eb/No là t s c a năng lỷ ố ủ ượng trên m i bit đ i v i m t đ ph công su t t p âm, đó là giá tr tiêuỗ ố ớ ậ ộ ổ ấ ạ ịchu n đ so sánh hi u su t c a phẩ ể ệ ấ ủ ương pháp đi u ch và mã hoá s ề ế ố

Khái ni m Eb/No tệ ương t nh t s sóng mang t p âm c a phự ư ỷ ố ạ ủ ương pháp FM analog Do đ r ngộ ộkêng băng t n r ng đầ ộ ược s d ng mà h th ng CDMA cung c p m t hi u su t và đ d mã s a saiử ụ ệ ố ấ ộ ệ ấ ộ ư ửcao Nói cách khác thì đ r ng kênh b gi i h n trong h th ng đi u ch s băng t n h p, ch các mãộ ộ ị ớ ạ ệ ố ề ế ố ầ ẹ ỉ

s a sai có hi u su t và đ d th p là đử ệ ấ ộ ư ấ ược phép s d ng sao cho giá tr Eb/No cao h n giá tr màử ụ ị ơ ịCDMA yêu c u Mã s a sai trầ ử ước được s d ng trong h th ng CDMA cùng v i gi i đi u ch s hi uử ụ ệ ố ớ ả ề ế ố ệ

su t cao Có th tăng dung lấ ể ượng và gi m công su t yêu c u v i máy phát nh gi m Eb/No.ả ấ ầ ớ ờ ả

(11) Dung l ượ ng m m ề

Hi n t i FCC (U ban thông tin liên bang c a M ) n đ nh ph t n 25 MHz cho h th ng t ong, hệ ạ ỷ ủ ỹ ấ ị ổ ầ ệ ố ổ ệ

th ng này đố ược phân b đ ng đ u cho 2 công ty vi n thông theo các vùng D i ph này đổ ồ ề ễ ả ổ ược phân

ph i l i gi a các ô đ cho phép s d ng l n nh t là 57 kênh FM analog cho m t BS 3 - búp sóng Doố ạ ữ ể ử ụ ớ ấ ộ

đó, thuê bao th 58 s không đứ ẽ ược phép có cu c g i khi l u lộ ọ ư ượng b ngh n Khi đó th m chí m tị ẽ ậ ộ kênh cũng không được phép thêm vào h th ng này và dung lệ ố ượng s gi m kho ng 35% do tr ng tháiẽ ả ả ạ

t c cu c g i Nói cách khác thì h th ng CDMA có m i liên quan linh ho t gi a s lắ ộ ọ ệ ố ố ạ ữ ố ượng ngườ ử i s

d ng và lo i d ch v Ví d , ngụ ạ ị ụ ụ ườ ử ụi s d ng h th ng có th làm tăng t ng s kênh trong đa s th iệ ố ể ổ ố ố ờ gian liên t c đ a đ n vi c tăng l i bit Ch c năng đó có th làm tránh đụ ư ế ệ ỗ ứ ể ược vi c t c cu c g i do t cệ ắ ộ ọ ắ ngh n kênh trong tr ng thái chuy n vùng.ẽ ạ ể

Trong h th ng analog và h th ng TDMA s thì cu c g i đệ ố ệ ố ố ộ ọ ượ ấc n đ nh đ i v i đị ố ớ ường truy n luânềphiên ho c s t c cu c g i x y ra trong trặ ự ắ ộ ọ ả ường h p t c ngh n kênh trong tr ng thái chuy n vùng.ợ ắ ẽ ạ ể

Nh ng trong h th ng CDMA thì có th tho mãn cu c g i thêm vào nh vi c tăng t l l i bit cho t iư ệ ố ể ả ộ ọ ờ ệ ỷ ệ ỗ ớ khi cu c g i khác hoàn thành.ộ ọ

Cũng v y, h th ng CDMA s d ng l p d ch v đ cung c p d ch v ch t lậ ệ ố ử ụ ớ ị ụ ể ấ ị ụ ấ ượng cao ph thu c vàoụ ộgiá thành d ch v và n đ nh công su t (dung lị ụ ấ ị ấ ượng) nhi u cho các ngề ườ ử ụi s d ng d ch v l p cao Cóị ụ ớ

th cung c p th t u tiên cao h n đ i v i d ch v chuy n vùng c a ngể ấ ứ ự ư ơ ố ớ ị ụ ể ủ ườ ử ụi s d ng l p d ch v caoớ ị ụ

so v i ngớ ườ ử ụi s d ng thông thường

2 TR I PH Ả Ổ

Thông tin tr i ph là m t h th ng thông tin đ truy n các tín hi u nh tr i ph c a các tín hi u s li uả ổ ộ ệ ố ể ề ệ ờ ả ổ ủ ệ ố ệ thông tin có s d ng mã v i đ r ng băng r ng h n đ r ng băng c a các tín hi u s li u thông tin.ử ụ ớ ộ ộ ộ ơ ộ ộ ủ ệ ố ệTrong trường h p này thì các mã s d ng là đ c l p v i tín hi u s li u thông tin Tr i ph sóng mangợ ử ụ ộ ậ ớ ệ ố ệ ả ổphân lo i theo t c đ truy n lan s li u, bao g m: DS (tr i tr c ti p), d ch t n, d ch th i gian và lo iạ ố ộ ề ố ệ ồ ả ự ế ị ầ ị ờ ạ hybrid.

2.1 H th ng tr i tr c ti p (DS) ệ ố ả ự ế

H th ng DS (nói chính xác là s đi u ch các dãy mã đã đệ ố ự ề ế ược đi u ch thành d ng sóng đi u chề ế ạ ề ế

tr c ti p) là h th ng đự ế ệ ố ược bi t đ n nhi u nh t trong các h th ng thông tin tr i ph Chúng có d ngế ế ề ấ ệ ố ả ổ ạ

tương đ i đ n gi n vì chúng không yêu c u tính n đ nh nhanh ho c t c đ t ng h p t n s cao Hố ơ ả ầ ổ ị ặ ố ộ ổ ợ ầ ố ệ

th ng DS đã đố ược áp d ng đ i v i cosmetic space đa d ng nh đo kho ng cách JPL b i Golombụ ố ớ ạ ư ả ở(Thông tin s v i ng d ng kho ng cách), Ngày nay k thu t này đố ớ ứ ụ ả ỹ ậ ược áp d ng cho các thi t b đoụ ế ị

có nhi u s l a ch n và nhi u phép tính c a dãy mã trong h th ng thông tin, trong đo lề ự ự ọ ề ủ ệ ố ường ho cặ trong phòng thí nghi m.ệ

2.1.1 Đ c tính c a tín hi u DS ặ ủ ệ

H th ng DS đi u ch sóng mang có dãy mã b ng đi u ch AM (xung), FM hay đi u ch pha ho cệ ố ề ế ằ ề ế ề ế ặ biên đ , nó tộ ương t nh đi u ch BPSK 180ự ư ề ế o Lý do ch n các lo i đi u ch này không th đọ ạ ề ế ể ược gi iả thích m t cách rõ ràng nh ng d ng c b n c a tín hi u DS là lo i đi u ch 2 pha đ n gi n Đ r ngộ ư ạ ơ ả ủ ệ ạ ề ế ơ ả ộ ộ băng (t 0 đ n 0) c a v u chính g p đôi t c đ nh p c a dãy mã dùng cho tín hi u đi u ch và cóừ ế ủ ấ ấ ố ộ ị ủ ệ ề ếcùng đ r ng băng nh t c đ nh p c a v u bên Nghĩa là, n u dãy mã c a sóng đã đi u ch có t cộ ộ ư ố ộ ị ủ ấ ế ủ ề ế ố

đ ho t đ ng là 5 Mcps (chip/s) thì đ r ng băng c a v u chính là 10 MHz và m i v u bên có đ r ngộ ạ ộ ộ ộ ủ ấ ỗ ấ ộ ộ băng là 5 MHz

Hình 2.1 miêu t b đi u ch DS 2 pha đi n hình Dãy mã đả ộ ề ế ể ược đ a vào b đi u ch cân b ng đ cóư ộ ề ế ằ ể

đ u ra là sóng mang RF đi u ch 2 pha Quá trình này đầ ề ế ược ch ra trên hình 2.2 theo tr c th i gian.ỉ ụ ờSóng mang có l ch pha 180ệ o gi a pha 1 và pha 0 theo dãy mã S khác nhau không thành v n đữ ự ấ ề trong đa s các lo i h th ng đi u ch 2 pha, nh ng đi u ch cân b ng áp d ng đ i v i các lo i đi uố ạ ệ ố ề ế ư ề ế ằ ụ ố ớ ạ ề

ch khác nh PAM (đi u biên xung) là quan tr ng trong h th ng DS nh miêu t dế ư ề ọ ệ ố ư ả ưới đây

(3) Hi u qu s d ng công su t phát trong trệ ả ử ụ ấ ường h p s d ng h ng s duy trì đ r ng băng là l nợ ử ụ ằ ố ộ ộ ớ

nh t vì các thành ph n tín hi u có m t m c gi i h n nh t đ nh Trong h PAM v i sóng mang đấ ầ ệ ộ ứ ớ ạ ấ ị ệ ớ ượ c

đi u ch mã thì ph công su t [ (sin x)/x] ề ế ổ ấ 2 đượ ạc t o ra ho c yêu c u công su t đ nh.ặ ầ ấ ỉ

Hình 2.2 đ a ra s đ kh i c a m ch thông tin DS đi n hình Nói tư ơ ồ ố ủ ạ ể ương t nh m ch thông tin AM vàự ư ạ

FM có sóng mang đi u ch mã Th c t thì không đi u ch sóng mang tr c ti p t tín hi u thông tinề ế ự ế ề ế ự ế ừ ệbăng g c mà đ a qua th t c đi u ch nh b đ m và b tích lu b i dãy mã t c th i đây sóngố ư ủ ụ ề ế ờ ộ ế ộ ỹ ở ứ ờ ởmang RF được xem nh là chu kỳ đã đư ược đi u ch đ đi u ch mã đ i v i th t c đi u ch và gi iề ế ể ề ế ố ớ ủ ụ ề ế ả

đi u ch đ n gi n.ề ế ơ ả

Tín hi u thu đệ ược khuy ch đ i và nhân v i mã đ ng b liên quan t i đ u phát và đ u thu Trongế ạ ớ ồ ộ ạ ầ ầ

trường h p đó, n u các mã t i đ u phát và đ u thu đợ ế ạ ầ ầ ược đ ng b thì sóng mang tách pha là l n h nồ ộ ớ ơ

180 o và sóng mang được khôi ph c Các sóng mang băng t n h p đụ ầ ẹ ược khôi ph c này đi qua b l cụ ộ ọ băng thông được thi t k sao cho ch các sóng mang đã đi u ch băng g c đế ế ỉ ề ế ố ược đi qua

Các sóng mang gi cũng đả ược đi qua cùng m t th t c nhân t n s nh ho t đ ng c a phía thu màộ ủ ụ ầ ố ờ ạ ộ ủ

t i đây tín hi u DS thu đạ ệ ược s chuy n thành băng t n sóng mang ban đ u Tín hi u thu mà khôngẽ ể ầ ầ ệ

được đ ng b v i t n s liên quan c a đ u thu thì đồ ộ ớ ầ ố ủ ầ ược c ng v i băng t n liên quan và sau đó tr i ra.ộ ớ ầ ả

Hình 2.2: D ng sóng và c u hình c a h th ng DS.ạ ấ ủ ệ ố

B l c băng thông có th gi i h n h u h t các công su t tín hi u gi vì tín hi u đ u vào không đ ngộ ọ ể ớ ạ ầ ế ấ ệ ả ệ ầ ồ

b s tr i ra băng t n liên quan c a b thu.ộ ẽ ả ầ ủ ộ

2.1.2 Đ r ng băng RF c a h th ng DS ộ ộ ủ ệ ố

Đ r ng băng RF c a h th ng DS nh hộ ộ ủ ệ ố ả ưởng đ n ho t đ ng c a h th ng m t cách tr c ti p N uế ạ ộ ủ ệ ố ộ ự ế ế băng là 2 KHz thì đ l i s lý độ ợ ử ược gi i h n là 20 MHz Trong lĩnh v c ng d ng đòi h i b o m t tínớ ạ ự ứ ụ ỏ ả ậ

hi u thì quan đi m là ch n v a ph i m t đ r ng băng h p và công su t phát trên 1Hz trong băngệ ể ọ ừ ả ộ ộ ộ ẹ ấ

được dùng nên là nh nh t Do đó các đ r ng băng r ng đỏ ấ ộ ộ ộ ược s d ng Các đ r ng băng r ng cũngử ụ ộ ộ ộ

được yêu c u trong trầ ường h p đ l i s lý l n nh t là c n thi t đ ngăn ch n giao thoa.ợ ộ ợ ử ớ ấ ầ ế ể ặ

Xem xét c b n trong h th ng tr i ph là v n đ đ r ng băng h th ng theo s c m ng không tr cơ ả ệ ố ả ổ ấ ề ộ ộ ệ ố ự ả ứ ự

ti p v i h th ng khác làm vi c trong cùng m t kênh ho c kênh bên c nh B t kỳ m t lo i DS nào đ uế ớ ệ ố ệ ộ ặ ạ ấ ộ ạ ề

có năng lượng m u bên cao m c dù có m t s th t là m u bên không c i thi n ch t lấ ặ ộ ự ậ ấ ả ệ ấ ượng truy n d nề ẫ tín hi u JTIDS (Joint Tactical Information Distribution System) ch p nh n m t lo i đi u ch DS đ cệ ấ ậ ộ ạ ề ế ặ

bi t g i là MSK vì băng t n đệ ọ ầ ược s d ng chung gi ng nh h th ng IFF (Identification Friend & Foe)ử ụ ố ư ệ ố

và TACAN (Tactical air Navigation)

Th c t thì các h th ng nh v y liên quan ch t ch t i nhi u d ng sóng đự ế ệ ố ư ậ ặ ẽ ớ ề ạ ược ch p nh n cho hấ ậ ệ

th ng DS đ đi u khi n m c năng lố ể ề ể ứ ượng trong m u bên B ng 2.1 miêu t qua các đ c tính c a cácấ ả ả ặ ủ

(2-1)

Rõ ràng là công th c 2.1 có d ng sin x/x nghĩa là s phân b đi n áp c a tín hi u và phân b côngứ ạ ự ố ệ ủ ệ ố

su t có d ng [ (sin x)/ x] ấ ạ 2

S phân b công su t c a tín hi u DS 2 pha và 4 pha đ a ra trên hình 2.3 v i biên đ tự ố ấ ủ ệ ư ớ ộ ương ng v iứ ớ

d i c a 2 m u bên th nh t tả ủ ấ ứ ấ ương ng v i 3 l n t c đ mã Trong trứ ớ ầ ố ộ ường h p này thì 90% công su tợ ấ

t ng bao g m trong băng tổ ồ ương ng v i 2 l n t c đ mã, 93% tứ ớ ầ ố ộ ương ng v i 4 l n và 95% tứ ớ ầ ương ngứ

v i 6 l n Nghĩa là 10% công su t c a tín hi u BPSK hay QPSK bao g m trong t n s băng bên.ớ ầ ấ ủ ệ ồ ầ ố

Nh ng s suy gi m công su t tín hi u không thành v n đ ch trong gi i h n băng sau Vì công su tư ự ả ấ ệ ấ ề ỉ ớ ạ ấ

c a nhi u hàm đi u hoà b c cao bao g m c t n s băng bên trong đi u ch nên gi i h n băng h pủ ề ề ậ ồ ả ầ ố ề ế ớ ạ ẹ

c a băng RF t o ra s gi i h n th i gian lên và xu ng c a băng đi u ch ủ ạ ự ớ ạ ờ ố ủ ề ế

Hình 2.3: Phân b công su t trong ph ố ấ ổ [ (sin x)/ x]

M i tố ương quan tam giác c a tín hi u đã đi u ch v i m t giá tr đ nh nh n tr thành tròn do gi i h nủ ệ ề ế ớ ộ ị ỉ ọ ở ớ ạ băng t n Hình 2.4 miêu t ch c năng tầ ả ứ ương quan c a tín hi u DS và nh hủ ệ ả ưởng c a gi i h n băngủ ớ ạ

t n đ n d ng đầ ế ạ ường bao c a RF.ủ

và nh hả ưởng c a nó đ n các tín hi u DS thông thủ ế ệ ường

Truy n d n QPSK là m t s đ đ gi i h n băng t n cao khi t c đ mã cho trề ẫ ộ ơ ồ ể ớ ạ ầ ố ộ ước QPSK có th làmể

gi m băng RF yêu c u t i m t n a nh ng đ l i s lý gi m đi nhi u Ví d , đ truy n thông tin 10 Kb/sả ầ ớ ộ ử ư ộ ợ ử ả ề ụ ể ề

v i t c đ mã 22,75 Mc/s thì yêu c u đ r ng băng là 20 MHz đ đi u ch BPSK và đ l i s lý là 20ớ ố ộ ầ ộ ộ ể ề ế ộ ợ ửKHz / 10 Kb/s = 2000 M t khác vì QPSK yêu c u ch 10 MHz nên đ l i s lý gi m 3 dB do đó 10 MHzặ ầ ỉ ộ ợ ử ả/ 10 Kb/s = 1000 Do đó lo i đi u ch hay t c đ mã nên đạ ề ế ố ộ ược xác đ nh trong h th ng áp d ng và t cị ệ ố ụ ố

đ thông tin c b n, đ l i s lý và băng t n s d ng cũng nên độ ơ ả ộ ợ ử ầ ử ụ ược cân nh c Gi i h n băng RFắ ớ ạđóng vai trò quan tr ng trong các h th ng đo kho ng cách s d ng DS Nh đã ch ra trên hình 2.4,ọ ệ ố ả ử ụ ư ỉsuy gi m ch t lả ấ ượng c a ch c năng tủ ứ ương quan ch u t n th t khi đi u khi n chính xác th i gian Nghĩaị ổ ấ ề ể ờ

là gi i h n băng làm gi m gi i pháp kho ng cách c a h th ng đo kho ng cách nh m tăng kho ngớ ạ ả ả ả ủ ệ ố ả ằ ả cách đo được

t n s Trong các h th ng th c t thì s ch n l c ng u nhiên trong 2 ầ ố ệ ố ự ế ự ọ ọ ẫ t n s đầ ố ược phân b có thổ ể

được ch n nh s t h p mã theo m i thông tin chuy n d ch t n s Trong FH kho ng d ch gi a cácọ ờ ự ổ ợ ỗ ể ị ầ ố ả ị ữ

t n s và s lầ ố ố ượng các t n s có th ch n đầ ố ể ọ ược được xác đ nh ph thu c vào các yêu c u v trí đ iị ụ ộ ầ ị ố

v i vi c l p đ t cho m c đích đ c bi t.ớ ệ ắ ặ ụ ặ ệ

2.2.1 Đ c tính c a tín hi u d ch t n ặ ủ ệ ị ầ

H th ng FM c b n g m có b t o mã và b t h p t n s sao cho có th đáp ng đệ ố ơ ả ồ ộ ạ ộ ổ ợ ầ ố ể ứ ược cho đ u raầ

mã hoá c a b t o mã D ng c a b t h p t n s có các đáp ng nhanh đủ ộ ạ ạ ủ ộ ổ ợ ầ ố ứ ược s d ng cho h th ngử ụ ệ ố

tr i ph N u lý tả ổ ế ưởng thì t n s ra t b d ch t n c đ nh ph i là t n s đ n nh ng th c t thì t n sầ ố ừ ộ ị ầ ố ị ả ầ ố ơ ư ự ế ầ ố không mong mu n nh là t n s băng bên cũng đố ư ầ ố ượ ạc t o ra c ng thêm vào t n s d đ nh Hình 2.5ộ ầ ố ự ị

đ a ra s đ kh i c a truy n d n d ch t n và hình 2.6 là ph t n s c a b d ch t n.ư ơ ồ ố ủ ề ẫ ị ầ ổ ầ ố ủ ộ ị ầ

Ph FH lý tổ ưởng trong m t chu kỳ có d ng hình vuông hoàn toàn và phân b đ ng đ u trong các kênhộ ạ ố ồ ề

t n s truy n d n Các máy phát trong th c t c n ph i đầ ố ề ẫ ự ế ầ ả ược thi t k sao cho công su t phân bế ế ấ ố

đ ng đ u trong t t c các kênh.ồ ề ấ ả

Tín hi u FH thu đệ ượ ổ ợc t h p v i tín hi u gi ng nh v y đớ ệ ố ư ậ ượ ạc t o ra t i ch và đạ ỗ ược quy đ nh b i m tị ở ộ

đ l ch t n nh t đ nh f ộ ệ ầ ấ ị if c a {fủ 1 + f2, fn} x {f1 + f IF + f2 + f IF, , fm + f IF} đượ ạc t o ra trước tr ng tháiạ

đ ng b b i mã c đ nh c a máy phát và máy thu Trong trồ ộ ở ố ị ủ ường h p tín hi u không trùng kh p v i tínợ ệ ớ ớ

hi u t o ra t i ch nh là h th ng DS thì tín hi u t o ra t i ch và đ r ng băng không c n thi t sauệ ạ ạ ỗ ư ệ ố ệ ạ ạ ỗ ộ ộ ầ ếkhi nhân t n s đầ ố ược chuy n đ i thành tín hi u đúng v i tín hi u t o ra t i ch nh là h th ng DS thìể ổ ệ ớ ệ ạ ạ ỗ ư ệ ốtín hi u t o ra t i ch và đ r ng băng không c n thi t sau khi nhân t n s đệ ạ ạ ỗ ộ ộ ầ ế ầ ố ược chuy n đ i thành tínể ổ

hi u đúng v i tín hi u t o ra t i ch nh vi c cùng thay đ i gi a tín hi u t o ra t i ch và tín hi uệ ớ ệ ạ ạ ỗ ờ ệ ổ ữ ệ ạ ạ ỗ ệ không mong mu n Tín hi u không đ ng b v i cùng băng t n nh tín hi u t o ra t i ch có đ r ngố ệ ồ ộ ớ ầ ư ệ ạ ạ ỗ ộ ộbăng g p đôi t i t n s trung tâm Toàn b công su t tín hi u không mong mu n ngoài băng đấ ạ ầ ố ộ ấ ệ ố ược xoá

kh i tín hi u t n s trung tâm nh b tỏ ệ ầ ố ờ ộ ương quan Dường nh là toàn b công su t tín hi u khôngư ộ ấ ệmong mu n b xoá đi vì tín hi u t n s trung tâm đó bao g m m t ph n băng t n tín hi u t o ra t iố ị ệ ầ ố ồ ộ ầ ầ ệ ạ ạ

Đi u này cũng áp d ng cho đ l i s lý đ i v i kênh bên c nh Ví d , h th ng FH v i 1000 s l aề ụ ộ ợ ử ố ớ ạ ụ ệ ố ớ ự ự

ch n t n s có đ l i s lý là 30dB Gi i h n trong vi c tính toán đ n gi n đ l i s lý là s xuyên âmọ ầ ố ộ ợ ử ớ ạ ệ ơ ả ộ ợ ử ự

gi a các kênh không d đ nh Ngu n l i làm gi m đ l i s lý này s đữ ự ị ồ ỗ ả ộ ợ ử ẽ ược xem xét m t cách đ y độ ầ ủ trong trường h p khó t ch c kênh chính xác do khuy ch đ i.ợ ổ ứ ế ạ

(3) Kho ng cách t i ngu n giao thoa g n nh t.ả ớ ồ ầ ấ

Vi c truy n thông tin qua h th ng FH có th s d ng các phệ ề ệ ố ể ử ụ ương pháp khác nhau trong các h th ngệ ốkhác nhau D ng tín hi u s đạ ệ ố ược s d ng th m chí v i các thông tin bình thử ụ ậ ớ ường là các tín hi uệ analog ho c s li u đặ ố ệ ược mã hoá Trong trường h p đó, gi s r ng t c đ s đợ ả ử ằ ố ộ ố ược đ nh trị ước và FH

được ch n là môi trọ ường truy n d n.ề ẫ

H th ng FH cung c p m t s lệ ố ấ ộ ố ượng l n các t n s và s lớ ầ ố ố ượng yêu c u ph thu c vào t c đ l i c aầ ụ ộ ố ộ ỗ ủ

h th ng Ví d , m t h th ng có 1000 t n s s ho t đ ng t t khi giao thoa ho c các t p âm khácệ ố ụ ộ ệ ố ầ ố ẽ ạ ộ ố ặ ạphân b đ ng đ u trên toàn b các t n s Công su t t p âm v i giao thoa thông tin có th l n g pố ồ ề ộ ầ ố ấ ạ ớ ể ớ ấ

1000 l n so v i công su t t n s d đ nh vì t p âm đầ ớ ấ ầ ố ự ị ạ ược phân b đ ng đ u trong t t c các kênhố ồ ề ấ ả(Nghĩa là, gi i h n giao thoa là 30 dB) Trong trớ ạ ường h p đ d liên quan đ n vi c quy t đ nh bit khiợ ộ ư ế ệ ế ịthi t b đo giao thoa băng t n s đ n h p đế ị ầ ố ơ ẹ ược s d ng đ i v i m t ho c nhi u t n s t o ra t c đử ụ ố ớ ộ ặ ề ầ ố ạ ố ộ

l i là 1.10ỗ -3 thì nó có th để ược ch p nh n nh giá tr s li u s T c đ l i mong mu n đ i v i hấ ậ ư ị ố ệ ố ố ộ ỗ ố ố ớ ệ

th ng FH đ n gi n không truy n đ d s li u là J/N đây, J bi u th công su t giao thoa b ng ho cố ơ ả ề ộ ư ố ệ ở ể ị ấ ằ ặ

l n h n công su t tín hi u và N bi u th t ng các t n s có th trong h th ng Vì h th ng FH nhớ ơ ấ ệ ể ị ổ ầ ố ể ệ ố ệ ố ị phân đ n gi n v n có t c đ l i cao khi giao thoa nh nên yêu c u ph i có các h th ng truy n d nơ ả ố ố ộ ỗ ỏ ầ ả ệ ố ề ẫ khác

T c đ l i c a h th ng FH có đ d nh phân FSK (fố ộ ỗ ủ ệ ố ộ ư ị a: có ký hi u, fệ b: không có ký hi u) có th đệ ể ượ ccoi nh là m t t ng nh th c tri n khai sau:ư ộ ổ ị ứ ể

(2-4)

đây:ở

q - Xác su t không l i trong m t l n th c hi n = 1 - pấ ỗ ộ ầ ự ệ

c - T ng sổ ố chip (t n sầ ố truy n d n trên m t bit thông tin)ề ẫ ộ

r - T ng s chip l i yêu c u đ quy t đ nh l i bitổ ố ỗ ầ ể ế ị ỗ

Quy t đ nh chip đế ị ược đ nh nghĩa là "e", khi công su t gián ti p c a kênh kho ng tr ng tr i h n côngị ấ ế ủ ả ố ộ ơ

su t c a kênh có ký hi u thì nó là t ng đ y đ đ t o ra quy t đ nh không mong mu n.ấ ủ ệ ổ ầ ủ ể ạ ế ị ố

N u 3 ho c nhi u t n s h n (chip) đế ặ ề ầ ố ơ ược s d ng cho m i m t bit truy n d n thông tin thì ho t đ ngử ụ ỗ ộ ề ẫ ạ ộ

có giao thoa tăng r t l n Trong trấ ớ ường h p quy t đ nh bit đ u thu đợ ế ị ở ầ ược xác đ nh là No thì 2 ph n 3ị ầ

t c đ xác su t l i kênh mong mu n (J/N) c a thi t b đo giao thoa kênh đ n là:ố ộ ấ ỗ ố ủ ế ị ơ

khi q = 1 - p , 3p2q = 3(p2- p3) l iỗ

Trong 1000 kênh thì p = 1/1000 và q = 1 -1/1000 = 0,999 Do đó t c đ l i gi m xu ng t iố ộ ỗ ả ố ớ

T c đ l i s t t h n so v i h th ng đ n gi n 1 chip trên m t bit Kh năng tăng đ d đ gi m t cố ộ ỗ ẽ ố ơ ớ ệ ố ơ ả ộ ả ộ ư ể ả ố

đ l i bit ph thu c vào các tham s h th ng T c đ l i bit gi m khi nhi u chip độ ỗ ụ ộ ố ệ ố ố ộ ỗ ả ề ược truy n đi trênề

m t bit T c đ d ch t n yêu c u là t l v i đ r ng băng RF N u đ r ng băng xác đ nh ho c sộ ố ộ ị ầ ầ ỷ ệ ớ ộ ộ ế ộ ộ ị ặ ự

tương quan c a b t ng h p t n s cho trủ ộ ổ ợ ầ ố ước thì trade-off gi a s tăng t ng s chip/bit và s gi mữ ự ổ ố ự ả

kh năng n đ nh t n s có th đả ấ ị ầ ố ể ược xác đ nh.ị

Các th o lu n trả ậ ước đây ch đ c p đ n t n s bên c nh trong h th ng FH mà không nói đ n sỉ ề ậ ế ầ ố ạ ệ ố ế ự

ch ng l n c a kho ng t n s Nh ng th c t không có gi i h n chính xác nh v y và kho ng t n sồ ấ ủ ả ầ ố ư ự ế ớ ạ ư ậ ả ầ ố thu có th ch ng l n do các b thu s d ng đ i v i nhi u th ng kê S ch ng l n nh v y có th làmể ồ ấ ộ ử ụ ố ớ ệ ố ự ồ ấ ư ậ ể

gi m đ r ng băng RF yêu c u đ i v i tín hi u truy n d n tr i ph Hình 2.7 miêu t s ch ng l nả ộ ộ ầ ố ớ ệ ề ẫ ả ổ ả ự ồ ấ kênh và s gi m đ r ng băng Hình 2.7(b) miêu t s lự ả ộ ộ ả ố ượng các kênh thích nghi v i vi c tăng g p đôiớ ệ ấ

đ r ng băng Trung tâm c a m t kênh độ ộ ủ ộ ược đ nh v t i đi m 0 c a kênh bên c nh (gi s v i vi c thuị ị ạ ể ủ ạ ả ử ớ ệsóng mang không đ ng b ) M t ví d v gi i h n đ r ng băng RF khi gi t c đ chip th p là m t kồ ộ ộ ụ ề ớ ạ ộ ộ ữ ố ộ ấ ộ ỹ thu t đậ ược ch p nh n đ i v i h th ng FH.ấ ậ ố ớ ệ ố

M t v n đ c n xem xét trong t c đ chip là các nh hộ ấ ề ầ ố ộ ả ưởng đ i v i các tín hi u có khác pha v i cùngố ớ ệ ớ

m t t n s Các tín hi u nh v y độ ầ ố ệ ư ậ ượ ạc t o ra b i giao thoa đa đở ường ho c giao thoa d ki n Trong đaặ ự ế

s trố ường h p thì tín hi u đa đợ ệ ường thu đượ ạ ầc t i đ u thu không được s d ng m t cách liên t c vì nóử ụ ộ ụquá nh so v i tín hi u yêu c u Nh ng n u tín hi u thu đỏ ớ ệ ầ ư ế ệ ượ ừ ộc t b phát t n s do sóng giao thoa vàầ ố

được khuy ch đ i, đế ạ ược đi u ch cùng v i t p âm (ph n t bù s đề ế ớ ạ ầ ử ẽ ược truy n đi n u dãy mã đề ế ượ c

bi t), nó có công su t truy n d n tế ấ ề ẫ ương đương v i tín hi u g c và nh hớ ệ ố ả ưởng giao thoa c a nó sủ ẽ tăng lên

Hình 2.7: S gi m băng thông do ch ng l n kênhự ả ồ ấ

Đ tránh để ược v n đ này thì FH nên có m t t c đ d ch t n sao cho có th chuy n đ i thành t n sấ ề ộ ố ộ ị ầ ể ể ổ ầ ố khác trong th i gian đáp ng c a thi t b đo giao thoa và t c đ d ch t n yêu c y nên l n h n (Tờ ứ ủ ế ị ố ộ ị ầ ầ ớ ơ r - Td) -1 đây T

ở r bi u th th i gian đi t b phát FH t i b phát d ki n qua máy đo giao thoa và Tể ị ờ ừ ộ ớ ộ ự ế d bi u th th iể ị ờ gian tr theo đễ ường th ng, m i liên quan c a chúng đẳ ố ủ ược ch ra trên hình 2.8.ỉ

Hình 2.8: S đ kh i giao thoa khi có tr m l pơ ồ ố ạ ặ

2.3 H th ng d ch th i gian ệ ố ị ờ

D ch th i gian tị ờ ương t nh đi u ch xung Nghĩa là, dãy mã đóng/m b phát, th i gian đóng/m bự ư ề ế ở ộ ờ ở ộ phát được chuy n đ i thành d ng tín hi u gi ng u nhiên theo mã và đ t để ổ ạ ệ ả ẫ ạ ược 50% y u t tác đ ngế ố ộ truy n d n trung bình S khác nhau nh so v i h th ng FH đ n gi n là trong khi t n s truy n d nề ẫ ự ỏ ớ ệ ố ơ ả ầ ố ề ẫ

bi n đ i theo m i th i gian chip mã trong h th ng FH thì s d ch chuy n t n s ch x y ra trong tr ngế ổ ỗ ờ ệ ố ự ị ể ầ ố ỉ ả ạ thái d ch chuy n dãy mã trong h th ng TH Hình 2.9 là s đ kh i c a h th ng TH Ta th y r ng bị ể ệ ố ơ ồ ố ủ ệ ố ấ ằ ộ

đi u ch r t đ n gi n và b t kỳ m t d ng sóng cho phép đi u ch xung theo mã đ u có th đề ế ấ ơ ả ấ ộ ạ ề ế ề ể ược sử

d ng đ i v i b đi u ch TH.ụ ố ớ ộ ề ế

TH có th làm gi m giao di n gi a các h th ng trong h th ng ghép kênh theo th i gian và vì m cể ả ệ ữ ệ ố ệ ố ờ ụ đích này mà s chính xác th i gian đự ờ ược yêu c u trong h th ng nh m t i thi u hoá đ d gi a cácầ ệ ố ằ ố ể ộ ư ữmáy phát Mã hoá nên được s d ng m t cách c n th n vì s tử ụ ộ ẩ ậ ự ương đ ng các đ c tính n u s d ngồ ặ ế ử ụ cùng m t phộ ương pháp nh các h th ng thông tin mã hoá khác.ư ệ ố

Do h th ng TH có th b nh hệ ố ể ị ả ưởng d dàng b i giao thoa nên c n s d ng h th ng t h p gi a hễ ở ầ ử ụ ệ ố ổ ợ ữ ệ

th ng này v i h th ng FH đ lo i tr giao thoa có kh năng gây nên suy gi m l n đ i v i t n s đ n.ố ớ ệ ố ể ạ ừ ả ả ớ ố ớ ầ ố ơ

Các h th ng t ng h p c a hai h th ng đi u ch tr i ph s cung c p các đ c tính mà m t h th ngệ ố ổ ợ ủ ệ ố ề ế ả ổ ẽ ấ ặ ộ ệ ố không th có để ược M t m ch không c n ph c t p l m có th bao g m b i b t o dãy mã và b tộ ạ ầ ứ ạ ắ ể ồ ở ộ ạ ộ ổ

h p t n s cho trợ ầ ố ước

2.4.1 FH/DS

H th ng FH/DS s d ng tín hi u đi u ch DS v i t n s trung tâm đệ ố ử ụ ệ ề ế ớ ầ ố ược chuy n d ch m t cách đ nhể ị ộ ị

kỳ Ph t n s c a b đi u ch đổ ầ ố ủ ộ ề ế ược minh ho trên hình 2.10 M t tín hi u DS xu t hi n m t cách t cạ ộ ệ ấ ệ ộ ứ

th i v i đ r ng băng là m t ph n trong đ r ng băng c a r t nhi u các tín hi u tr i ph ch ng l n vàờ ớ ộ ộ ộ ầ ộ ộ ủ ấ ề ệ ả ổ ồ ấtín hi u toàn b xu t hi n nh là s chuy n đ ng c a tín hi u DS t i đ r ng băng khác nh các m uệ ộ ấ ệ ư ự ể ộ ủ ệ ớ ộ ộ ờ ẫ tín hi u FH H th ng t ng h p FH/DS đệ ệ ố ổ ợ ược s d ng vì các lý do sau đây:ử ụ

3 Ghép kênh

Hình 2.10: Ph t n s c a h th ng t ng h p FH/DSổ ầ ố ủ ệ ố ổ ợ

H th ng đi u ch t ng h p có ý nghĩa đ c bi t khi t c đ nh p c a b t o mã DS đ t t i giá tr c cệ ố ề ế ổ ợ ặ ệ ố ộ ị ủ ộ ạ ạ ớ ị ự

đ i và giá tr gi i h n c a kênh FH Ví d , trong trạ ị ớ ạ ủ ụ ường h p đ r ng băng RF yêu c u là 1 Ghz thì hợ ộ ộ ầ ệ

th ng DS yêu c u m t b to mã t c th i có t c đ nh p là 1136 Mc/s và khi s d ng h th ng FH thìố ầ ộ ộ ạ ứ ờ ố ộ ị ử ụ ệ ốyêu c u m t b tr n t n đ t o ra t n s có kho ng cách 5 KHz Tuy nhiên, khi s d ng h th ng t ngầ ộ ộ ộ ầ ể ạ ầ ố ả ử ụ ệ ố ổ

h p thì yêu c u m t b t o mã t c th i 114 Mc/s và m t b tr n t n đ t o ra 20 t n s ợ ầ ộ ộ ạ ứ ờ ộ ộ ộ ầ ể ạ ầ ố

B phát t ng h p FH/DS nh trên hình 2.11 th c hi n ch c năng đi u ch DS nh bi n đ i t n sộ ổ ợ ư ự ệ ứ ề ế ờ ế ổ ầ ố sóng mang (sóng mang FH là tín hi u DS đệ ược đi u ch ) không gi ng nh b đi u ch DS đ n gi n.ề ế ố ư ộ ề ế ơ ả Nghĩa là, có m t b t o mã đ cung c p các mã v i b tr n t n độ ộ ạ ể ấ ớ ộ ộ ầ ược s d ng đ cung c p các d ngử ụ ể ấ ạ

nh y t n s và m t b đi u ch cân b ng đ đi u ch DS.ả ầ ố ộ ộ ề ế ằ ể ề ế

Hình 2.11: B đi u ch t ng h p FH/DSộ ề ế ổ ợ

S đ ng b th c hi n gi a các m u mã FH/DS bi u th r ng ph n m u DS đã cho đự ồ ộ ự ệ ữ ẫ ể ị ằ ầ ẫ ược xác đ nh t iị ạ cùng m t v trí t n s lúc nào cũng độ ị ầ ố ược truy n qua m t kênh t n s nh t đ nh Nhìn chung thì t c đề ộ ầ ố ấ ị ố ộ

mã c a DS ph i nhanh h n t c đ d ch t n Do s lủ ả ơ ố ộ ị ầ ố ượng các kênh t n s đầ ố ược s d ng nh h nử ụ ỏ ơ nhi u so v i s lề ớ ố ượng các chip mã nên t t c các kênh t n s n m trong t ng chi u dài mã s đấ ả ầ ố ằ ổ ề ẽ ượ c

s d ng nhi u l n Các kênh đử ụ ề ầ ược s d ng d ng tín hi u gi ng u nhiên nh trong trử ụ ở ạ ệ ả ẫ ư ường h p cácợmã

B tộ ương quan được s d ng đ gi i đi u ch tín hi u đã đử ụ ể ả ề ế ệ ược mã hoá trước khi th c hi n gi i đi uự ệ ả ề

ch băng t n g c t i đ u thu; b tế ầ ố ạ ầ ộ ương quan FH có m t b tộ ộ ương quan DS và tín hi u dao đ ng n iệ ộ ộ

được nhân v i t t c các tín hi u thu đớ ấ ả ệ ược Hình 2.12 miêu t m t b thu FH/DS đi n hình B t o tínả ộ ộ ể ộ ạ

hi u dao đ ng n i trong b tệ ộ ộ ộ ương quan gi ng nh b đi u ch phát tr 2 đi m sau:ố ư ộ ề ế ừ ể

1 T n s trung tâm c a tín hi u dao đ ng n i đầ ố ủ ệ ộ ộ ược c đ nh b ng đ l ch t n s trung gian (IF).ố ị ằ ộ ệ ầ ố

2 Mã DS không b bi n đ i v i đ u vào băng g c.ị ế ổ ớ ầ ố

Hình 2.12: B thu t ng h p FH/DSộ ổ ợ

Giá tr đ l i s lý dB c a h th ng t ng h p FH/DS có th đị ộ ợ ử ủ ệ ố ổ ợ ể ược tính b ng t ng c a đ l i s lý c aằ ổ ủ ộ ợ ử ủ hai lo i đi u ch tr i ph đó.ạ ề ế ả ổ

Gp(FH/DS) = Gp(FH) + Gp(DS) = 10log (s lố ượng các kênh) + 10log (BWDS/Rinfo)

Do đó, gi i h n giao thoa tr nên l n h n so v i h th ng FH ho c h th ng DS đ n gi n.ớ ạ ở ớ ơ ớ ệ ố ặ ệ ố ơ ả

2.4.2 TH/FH

H th ng đi u ch TH/FH đệ ố ề ế ược áp d ng r ng rãi khi mu n s d ng nhi u thuê bao có kho ng cách vàụ ộ ố ử ụ ề ảcông su t khác nhau t i cùng m t th i đi m V i s lấ ạ ộ ờ ể ớ ố ượng vi c xác đ nh đ a ch là trung bình thì nên sệ ị ị ỉ ử

d ng m t h th ng mã đ n gi n h n là m t h th ng tr i ph đ c bi t Khuynh hụ ộ ệ ố ơ ả ơ ộ ệ ố ả ổ ặ ệ ướng chung là t o raạ

m t h th ng chuy n m ch đi n tho i vô tuy n có th ch p nh n các ho t đ ng c b n c a h th ngộ ệ ố ể ạ ệ ạ ế ể ấ ậ ạ ộ ơ ả ủ ệ ố

nh là s truy nh p ng u nhiên ho c s đ nh v các đ a ch phân tán Đó cũng là m t h th ng có thư ự ậ ẫ ặ ự ị ị ị ỉ ộ ệ ố ể

gi i quy t các v n đ liên quan đ n kho ng cách Nh trên hình 2.13 ta th y hai đ u phát và thu đãả ế ấ ề ế ả ư ấ ầ

được xác đ nh và máy phát đị ở ường thông khác ho t đ ng nh là m t ngu n giao thoa khi đạ ộ ư ộ ồ ườngthông đó được thi t l p H n n a, s khác nhau v kho ng cách gi a máy phát bên c nh và máy phátế ậ ơ ữ ự ề ả ữ ạ

th c hi n thông tin có th gây ra nhi u v n đ ự ệ ể ề ấ ề

H th ng này làm gi m nh hệ ố ả ả ưởng giao thoa ch p nh n đấ ậ ược c a h th ng thông tin tr i ph xu ngủ ệ ố ả ổ ố

t i vài đ ớ ộ

Hình 2.13: Hệ th ngố thông tin 2 đường

v i các v n đ liên quan đ n kho ng cáchớ ấ ề ế ả

Do nh hả ưởng c a kho ng cách gây ra cho tín hi u thu không th lo i tr đủ ả ệ ể ạ ừ ược ch v i vi c s lý tínỉ ớ ệ ử

hi u đ n gi n mà m t kho ng th i gian truy n d n nh t đ nh nên đệ ơ ả ộ ả ờ ề ẫ ấ ị ược xác đ nh đ tránh hi n tị ể ệ ượng

ch ng l n các tín hi u t i m t th i đi m.ồ ấ ệ ạ ộ ờ ể

2.4.3 TH/DS

N u phế ương pháp ghép kênh theo mã không đáp ng các yêu c u giao di n đứ ầ ệ ường truy n khi s d ngề ử ụ

h th ng DS thì h th ng TH đệ ố ệ ố ược s d ng thay th đ cung c p m t h th ng TDM cho kh năngử ụ ế ể ấ ộ ệ ố ả

đi u khi n tín hi u Yêu c u s đ ng b nhanh đ i v i s tề ể ệ ầ ự ồ ộ ố ớ ự ương quan mã gi a các đ u cu i c a hữ ầ ố ủ ệ

th ng DS, h th ng TH đố ệ ố ược gi i quy t cho trả ế ường h p này Nghĩa là, đ u cu i thu c a h th ng DSợ ầ ố ủ ệ ốnên có m t th i gian chính xác đ kích ho t TDM, đ đ ng b chính xác mã t o ra t i ch trong th iộ ờ ể ạ ể ồ ộ ạ ạ ỗ ờ gian chip c a mã PN.ủ

H n n a, thi t b đi u khi n đóng/m chuy n m ch đơ ữ ế ị ề ể ở ể ạ ược yêu c u đ thêm TH-TDM vào h th ng DS.ầ ể ệ ốTrong trường h p này thì k t cu i đóng/m chuy n m ch có th đợ ế ố ở ể ạ ể ược trích ra m t cách d dàng t bộ ễ ừ ộ

t o mã s d ng đ t o ra các mã tr i ph và h n n a thi t b đi u khi n đóng/m đạ ử ụ ể ạ ả ổ ơ ữ ế ị ề ể ở ược s d ng đử ụ ể tách các tr ng thái ghi d ch c u thành b t o mã và d a trên các k t qu , s lạ ị ấ ộ ạ ự ế ả ố ượng n c ng đổ ược sử

d ng đ kích ho t b phát có th đụ ể ạ ộ ể ược thi t l p m t cách đ n gi n Hình 2.14 minh ho b phát và bế ậ ộ ơ ả ạ ộ ộ thu TH/DS B thu r t gi ng nh b phát ngo i tr ph n phía trộ ấ ố ư ộ ạ ừ ầ ước và m t ph n c a b t o tín hi uộ ầ ủ ộ ạ ệ

đi u khi n đề ể ược s d ng đ kích ho t tr ng thái đóng/m c a tín hi u đ nó truy n đi Đi u đó nh nử ụ ể ạ ạ ở ủ ệ ể ề ề ậ

được nh ch n tr ng thái b ghi d ch sao cho b ghi d ch này đờ ọ ạ ộ ị ộ ị ượ ạc t o m t cách l p l i trong quá trìnhộ ặ ạ

ch n mã đ i v i đi u khi n th i gian Trong b t o mã dài nh t b c n thì đi u ki n th nh t t n t i vàọ ố ớ ề ể ờ ộ ạ ấ ậ ề ệ ứ ấ ồ ạ

đi u này đề ượ ặ ạ ớc l p l i v i chu kỳ là m Khi ch n b c (n-r) và tách t t c các tr ng thái c a nó thì b t oọ ậ ấ ả ạ ủ ộ ạ

mã có t o tín hi u gi ng u nhiên phân b dài g p hai l n chu kỳ mã Nh trên thì n bi u th đ dàiạ ệ ả ẫ ố ấ ầ ư ở ể ị ộ

b ghi d ch và r nghĩa là b c ghi d ch không tách độ ị ậ ị ược

Cũng v y, vi c t o đ u ra và chu kỳ t o trung bình có kho ng cách gi ng u nhiên có th đậ ệ ạ ầ ạ ả ả ẫ ể ược ch nọ

nh mã trong chu kỳ gi ng u nhiên Lo i phân chia th c hi n trong quá trình chu kỳ gi ng u nhiênờ ả ẫ ạ ự ệ ả ẫnày có th có nhi u ngể ề ườ ử ụi s d ng kênh đ có nhi u truy nh p và có ch c năng ti n b h n so v iể ề ậ ứ ế ộ ơ ớ giao di n ghép kênh theo mã đ n gi n.ệ ơ ả

Hình 2.14: S đ kh i c a h th ng TH/DSơ ồ ố ủ ệ ố

2.5 Dãy PN

Dãy nh phân PN đã đị ược bi t nh là m t dãy ghi d ch có ph n h i tuy n tính dài nh t hay m t dãy mế ư ộ ị ả ồ ế ấ ộ

có th t o thành b ghi d ch b c m, dãy m {mể ạ ộ ị ậ j}có chu kỳ là (2 m - 1) và có th để ượ ạc t o ra b i phở ươ ngtrình đa th c h(x)ứ

Trong phương trình trên thì g(t) là đ r ng chip Tộ ộ c và là m t xung ch nh t có biên đ đ n v Dãy {pộ ữ ậ ộ ơ ị j}

là m t dãy giá tr {-1, 1} có s t đ ng tộ ị ự ự ộ ương quan gi ng nh là dãy {mố ư j}.

(2-10)

Phương trình trên là th c vì c ng mod -2 thêm @ v i {mự ộ ớ j} tr thành phép nhân v i {pở ớ j} Hàm t đ ngự ộ

tương quan tiêu chu n c a d ng sóng hai c c tu n hoàn p(t) bi u th cho dãy m s thu đẩ ủ ạ ự ầ ể ị ẽ ược nh sờ ử

(2-13)

Hình 2.17 bi u th S(ômega)ể ị

Hình 2.16: Hàm t đ ng tự ộ ương quan tiêu chu n c a dãy mẩ ủ

Hình 2.17: M t đ ph công su t c a dãy mậ ộ ổ ấ ủ

Trong hình trên chúng ta có th th y r ng khi chu kỳ c a dãy m dài ra h n thì các để ấ ằ ủ ơ ường ph tr nênổ ở

g n nhau h n Đ c tính c a dãy m đã bi t Dãy m có th tuân theo 2 chip m trong p(t) và có th đầ ơ ặ ủ ế ể ể ượ csao chép b i b nhi u dùng đ tính toán đở ộ ễ ể ường k t n i ph n h i c a b ghi d ch ph n h i tuy n tínhế ố ả ồ ủ ộ ị ả ồ ế

s d ng thu t toán Berlakame Đ nâng cao kh năng ch ng nhi u, các đ u ra t b ghi d ch ph nử ụ ậ ể ả ố ễ ầ ừ ộ ị ả

h i tuy n tính không đồ ế ược s d ng t c th i Thay vào đó, đ u ra t nhi u đ u cu i có th t h p l iử ụ ứ ờ ầ ừ ề ầ ố ể ổ ợ ạ thành m ch logic không tuy n tính nh m t o đạ ế ằ ạ ược đ u ra dãy PN Chính vì th c t này mà các dãy PNầ ự ế

th c hi n s tính toán b t o dãy nh vi c xem xét m t s dãy Các chu i dãy PNlà bí m t và vì v yự ệ ự ộ ạ ờ ệ ộ ố ỗ ậ ậ

mà nó được bi n đ i m t cách liên t c Trong m t ng d ng nh đa truy nh p theo mã DS thì các đ cế ổ ộ ụ ộ ứ ụ ư ậ ặ tính đ ng tồ ương quan c a dãy PN là quan tr ng nh các đ c tính t đ ng tủ ọ ư ặ ự ộ ương quan Trong trường

h p dãy m thì t s kích c t i đa Rợ ỷ ố ỡ ố uv.max c a hàm đ ng tủ ồ ương quan gi a 2 dãy m {uữ j} và {vj} đ i v iố ớ kích c t i đa R(0) = 2ớ ố m - 1 c a hàm t đ ng tủ ự ộ ương quan là nh sau: v i m = 11, nó là 0,14 và v i m =ư ớ ớ

3 nó là 0,71 Có th ch n m t b dãy m nh mà dãy này có giá tr đ ng tể ọ ộ ộ ỏ ị ồ ương quan l n nh t th m chíớ ấ ậcòn nh h n, khi đó giá tr c a dãy m trong subset là đ nh và vì th không th s d ng trong CDMA.ỏ ơ ị ủ ủ ỏ ế ể ử ụDãy Gold, Kasami và Bent v i chu kỳ 2ớ m - 1 có giá tr đ ng tị ồ ương quan đ nh sao cho đ nh và thíchỉ ủ ỏ

h p v i đa truy nh p theo mã DS.ợ ớ ậ

Trong b ng 2.1 là các giá tr đ nh c a đ ng tả ị ỉ ủ ồ ương quan t i đa đ i v i các chu i đã đố ố ớ ỗ ược cho trướ ctrong hình 2.18(a) và (b), c u trúc b ghi d ch s d ng đ t o dãy Gold có chu kỳ 511 chip và 1023ấ ộ ị ử ụ ể ạchip được đ a ra.ư

Kasame (large set) Ch nẵ 2 (2 +1) 1+2

PSK đã được phát tri n trong su t th i kỳ đ u c a chể ố ờ ầ ủ ương trình phát tri n vũ tr và ngày nay nó để ụ ượ c

s d ng r ng rãi trong các h th ng thông tin quân s và thử ụ ộ ệ ố ự ương m i PSK là m t phạ ộ ương pháp đi uề

ch s li u hi u qu trong lĩnh v c đo lế ố ệ ệ ả ự ường t xa Có đừ ược đi u đó vì PSK t o ra m t xác su t l iề ạ ộ ấ ỗ

th p nh t v i m c tín hi u thu cho trấ ấ ớ ứ ệ ước khi đo m t chu kỳ d u hi u.ộ ấ ệ

1) Nguyên lý c b n c a đi u ch PSK ơ ả ủ ề ế

D ng xung nh phân coi nh là đ u vào c a b đi u ch PSK s bi n đ i v pha d ng tín hi u raạ ị ư ầ ủ ộ ề ế ẽ ế ổ ề ở ạ ệthành m t tr ng thái xác đ nh trộ ạ ị ước và do đó tín hi u ra đệ ược bi u th b ng phể ị ằ ương trình sau:

(2-14)

N= S lố ượng các bit s li u c n thi t đ thi t k tr ng thái pha Mố ệ ầ ế ể ế ế ạ

Nhìn chung thì có 3 k thu t đi u ch PSK: khi M=2 thì là BPSK, khi M=4 thì là QPSK và khi M=8 thì làỹ ậ ề ế8(phi)-PSK Các tr ng thái pha c a chúng đạ ủ ược minh ho trên hình 2.19.ạ

đ nh m t cách tị ộ ương ng trong m t chu kỳ và các đi m tín hi u đó bi u th m t năng lứ ộ ể ệ ể ị ộ ượng nh t đ nhấ ị

c a biên đ tín hi u nh t đ nh Đ c tính này đ c bi t quan tr ng trong thông tin v tinh vì s chuy nủ ộ ệ ấ ị ặ ặ ệ ọ ệ ự ể

đ i AM thành FM đổ ược th c hi n càng ít càng t t trong quá trình thông tin v tinh.ự ệ ố ệ

N u m t lế ộ ượng thông tin cho trước ph i truy n đi trong kho ng th i gian 'a' nh trên hình 2.19 thì t cả ề ả ờ ư ố

đ báo hi u s gi m m t lộ ệ ẽ ả ộ ượng b ng y u t 'N' trong h th ng M-ary Mà đ r ng băng kênh yêu c uằ ế ố ệ ố ộ ộ ầ

t l v i t c đ d u hi u và do đó vi c gi m t c đ báo hi u nghĩa là có th s d ng đ r ng băngỷ ệ ớ ố ộ ấ ệ ệ ả ố ộ ệ ể ử ụ ộ ộ

c a kênh nh h n N u nhìn t ng th ta th y là khi t c đ d u hi u là c đ nh thì h th ng c p cao cóủ ỏ ơ ế ổ ể ấ ố ộ ấ ệ ố ị ệ ố ấ

th truy n đi lể ề ượng bit thông tin l n h n qua m t đ r ng băng cho trớ ơ ộ ộ ộ ước Đó là lý do đ h th ng M-ể ệ ốary được xem nh là m t h th ng có hi u qu s d ng băng t n cao Tuy nhiên, làm nh v y thì xácư ộ ệ ố ệ ả ử ụ ầ ư ậ

su t l i s tăng lên khi b kho ng cách tín hi u dày đ c h n v i h th ng có m c cao h n Ví d , bấ ỗ ẽ ộ ả ệ ặ ơ ớ ệ ố ứ ơ ụ ộ thu c a h th ng BPSK ch yêu c u phân bi t đủ ệ ố ỉ ầ ệ ược 2 tín hi u có khác pha 180ệ 0, nh ng trong trư ườ ng

h p h th ng là 8 phi thì s khác pha gi m xu ng còn là 45ợ ệ ố ự ả ố 0 Hình 2.20 miêu t b đi u ch BPSKả ộ ề ế

đi n hình.ể

Hình 2.20: B đi u ch BPSKộ ề ế

Đ u tiên, tín hi u có c c tính đ n đ a vào đầ ệ ự ơ ư ược bi n đ i thành d ng 2 c c tính Giá tr này đế ổ ạ ự ị ược nhân

v i tín hi u sin(ômaga)ớ ệ 0t t o ra t b dao đ ng n i nh m bi n đ i pha c a sin (ômêga)ạ ừ ộ ộ ộ ằ ế ổ ủ 0t thành 0 0

ho c180ặ 0 Sóng đi u ch pha này đi qua b l c đ làm t i thi u hoá giao thoa gi a các d u hi u.ề ế ộ ọ ể ố ể ữ ấ ệThe blok diagram of QPSK is shown in Figure 2-21

Hình 2.21: B đi u ch QPSKộ ề ế

Nh đã miêu t trên, hai sóng mang có khác pha 90ư ả ở 0 được chuy n đ i pha m t cách tể ổ ộ ương ng vàứsau đó đượ ổ ợ ạc t h p l i B ng 2.2 miêu t đ u ra b đi u ch kênh A/B Quá trình t o tín hi u QPSK cóả ả ầ ộ ề ế ạ ệ

th để ược gi i quy t m t cách th t nh s d ng phả ế ộ ứ ự ờ ử ụ ương pháp nh trên hình 2.22 Nhìn chung thì 2ư

ph n t tr c giao c a b t o QPSK đầ ử ự ủ ộ ạ ược g i là kênh I (inphase) và kênh Q (quadraturephase).ọ

B ng 2.2: Tín hi u đi u ch 4 phaả ệ ề ế

Hình 2.22: T o tín hi u QPSKạ ệ

Trong h th ng QPSK thì sóng mang c a kênh I và sóng mang c a kênh Q không c n thi t ph i cóệ ố ủ ủ ầ ế ảcùng m t m c công su t H th ng QPSK v i kênh I và kênh Q có cùng m t m c công su t độ ứ ấ ệ ố ớ ộ ứ ấ ược g iọ

là h th ng QPSK cân b ng H th ng QPSK cân b ng đệ ố ằ ệ ố ằ ược s d ng m t cách đi n hình khi t c đử ụ ộ ể ố ộ

s li u và ho t đ ng c a hai kênh là nh nhau QPSK không cân b ng đố ệ ạ ộ ủ ư ằ ược s d ng m t cách thíchử ụ ộ

h p khi t c đ s li u c a hai kênh bi n đ i l n hay ho t đ ng c a hai kênh là khác nhau Ví d , hợ ố ộ ố ệ ủ ế ổ ớ ạ ộ ủ ụ ệ

th ng có s li u nh phân trên m t kênh và dãy các tín hi u trên kênh khác s tiêu bi u cho QPSKố ố ệ ị ộ ệ ẽ ểkhông cân b ng Hình 2.23 miêu t các tr ng thái pha c a QPSK cân b ng và QPSK không cân b ng.ằ ả ạ ủ ằ ằ

Hình 2.23: Các tr ng thái phaạ

Trong hình này thì biên đ sóng mang c a QPSK không cân b ng là 0,89 và 0,45 Đi u này thích h pộ ủ ằ ề ợ

v i góc pha gi a 53,6ớ ữ 0 là pha truy n đi và 126,4ề 0 Hình 2.24 miêu t các k t qu so sánh v ph c aả ế ả ề ổ ủ các h th ng BPSK và QPSK.ệ ố

Hình 2.24: Ph c a BPSK và QPSKổ ủ

2) Gi i đi u ch PSK ả ề ế

Gi i đi u ch PSK đả ề ế ược phân thành 3 quá trình nh dư ưới đây và được miêu t trên hình 2.25ả

* Khôi ph c Coherent: đó là quá trình trích sóng mang đ ng b pha t tín hi u PSK thu đụ ồ ộ ừ ệ ược

* Khôi ph c nh p: S li u băng t n g c thu đụ ị ố ệ ầ ố ược nh s d ng b nhân đ ng b và vi c đ ng b nh pờ ử ụ ộ ồ ộ ệ ồ ộ ị

Đi u ch PSK (hai pha) c a sóng mang RF là phề ế ủ ương pháp hi u qu nh t đ i v i truy n d n s li uệ ả ấ ố ớ ề ẫ ố ệ

s trên m t kênh cho trố ộ ước

H n n a, phơ ữ ương pháp mã hoá s li u trố ệ ước gi ng nh phố ư ương pháp đi u ch sóng mang d ng xungề ế ạhình ch nh t c a tín hi u CW(Sóng liên t c) Phữ ậ ủ ệ ụ ương pháp đi u ch này đề ế ược s d ng đ xoá cácử ụ ểsóng mang t các tín hi u phát và do đó yêu c u ph i có sóng mang dao đ ng n i nh m m c đíchừ ệ ầ ả ộ ộ ằ ụkhôi ph c s li u nh phân t i đ u thu.ụ ố ệ ị ạ ầ

Gi i đi u ch t i u đả ề ế ố ư ược th c hi n khi pha sóng mang dao đ ng n i gi ng nh pha c a t n s tínự ệ ộ ộ ố ư ủ ầ ố

hi u thu đệ ược Vi c gi i đi u ch nh sóng mang dao đ ng n i đệ ả ề ế ờ ộ ộ ược th c hi n nh m ch vòng Costasự ệ ờ ạ

mà nó là m t trong các bi n tộ ế ướng c a m ch PLL tiêu chu n.ủ ạ ẩ

1 M ch vòng Costas ạ

Trên hình 2.26, tín hi u PSK t i đ u vào c a m ch vòng Costas có th bi u th nh dệ ạ ầ ủ ạ ể ể ị ư ưới đây khi số

li u gi s là đệ ả ử ược th c hi n m t s chuy n d ch pha (± /2) m t cách ng u nhiên trong m i sự ệ ộ ự ể ị ộ ẫ ỗ ự chuy n d ch s li u.ể ị ố ệ

(2-20)

Ghi nh r ng bi u th c trên gi ng nh là đ i v i tiêu chu n PLL S khác nhau gi a chúng là sin2(0ớ ằ ể ứ ở ố ư ố ớ ẩ ự ữ 00) b ng 0 0ằ ở 0 và 1800 Nghĩa là, m ch vòng có th b khoá trong khi VCO có 2 góc khác nhau liênạ ể ịquan đ n pha c a tín hi u vào S li u thu đế ủ ệ ố ệ ược nh bi u th c Yờ ể ứ 2(t) = d(t)cos(0i-00) ~~ d(t) N u m chế ạ vòng b khoá t i các pha còn l i khác thì s li u s xu t hi n phía đ i di n M ch vòng Costas th cị ạ ạ ố ệ ẽ ấ ệ ở ố ệ ạ ự

i-hi n vi c khôi ph c đ ng b pha c a sóng mang b tri t và vi c tách s li u đ ng b t i cùng m t th iệ ệ ụ ồ ộ ủ ị ệ ệ ố ệ ồ ộ ạ ộ ờ

đi m.ể

Thêm n a, m ch vòng Costas có th s d ng cho gi i đi u ch tín hi u QPSK Trên hình 2.26, tínữ ạ ể ử ụ ả ề ế ệ

hi u QPSK f(t) có th thu đệ ể ược v i bi u th c sau:ớ ể ứ

r ng m ch vòng đã b khoá l i Nh trong trằ ạ ị ạ ư ường h p m ch vòng Costas thì b đi u ch l i t o ra tínợ ạ ộ ề ế ạ ạ

hi u l i vòng t l v i 2 l n l i pha gi a pha thu đệ ỗ ỷ ệ ớ ầ ỗ ữ ược và pha VCO

Hình 2.28 miêu t m ch đi u ch l i tín hi u QPSK M ch vòng này có th i gian th c hi n nhanh h nả ạ ề ế ạ ệ ạ ờ ự ệ ơ

so v i trớ ường h p b gi i đi u ch m ch vòng Costas 4 t ng quát.ợ ộ ả ề ế ạ ổ

Hình 2.27: M ch vòng đi u ch l iạ ề ế ạ

Hình 2.29 đ a ra s đ kh i c a b mã hoá PSK vi sai (DPSK) Logic 1 xu t hi n đ u ra c a c ngư ơ ồ ố ủ ộ ấ ệ ở ầ ủ ổ

ho c ph đ nh lo i tr (exclusive-NOR) khi hai tín hi u đ u vào là gi ng nhau và logic 0 xu t hi n ặ ủ ị ạ ừ ệ ầ ố ấ ệ ở

đ u ra khi hai tín hi u đ u vào khác nhau B ng 2.3 minh ho m t ví d v mã hoá m t lu ng s li uầ ệ ầ ả ạ ộ ụ ề ộ ồ ố ệ

nh t đ nh.ấ ị

Hình 2.29: B đi u ch DPSKộ ề ế

B ng 2.3: Ví d mã hoá m t lu ng s li uả ụ ộ ồ ố ệ

Logic 1 được ch n là m t tín hi u trọ ộ ệ ước khi mã hoá và được b t đ u trong b ng 2.3 Bit s li u hi nắ ầ ả ố ệ ệ

th i đờ ược so sánh v i bit s li u trớ ố ệ ước đó b ng cách làm tr đi m t bit S li u mã hoá qua b d chằ ễ ộ ố ệ ộ ị chuy n ngể ưỡng tr thành +-1 và sau đó đi ra kh i b nhân nh là m t tín hi u DPSK.ở ỏ ộ ư ộ ệ