9/10/2014
1
ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Email: nvhung_vt1@ptit.edu.vn
Tel: ***
Bộ môn: Vô tuyến
Khoa: Viễn Thông 1
Học kỳ/Năm biên soạn: I/2014-2015
BÀI GIẢNG
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1
2
MÔ HÌNH KÊNH DS-CDMA
VÀ HIỆU NĂNG
CHƯƠNG 4:
9/10/2014
2
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 3
ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN
NỘI DUNG
•4.1 Giới thiệu
•4.2 Mô hình kênh DS-CDMA
•4.3 Máy thu phối hợp
•4.4 Xác xuất lỗi bít
•4.5 CDMA với các phương pháp điều chế khác
•4.6 Câu hỏi và bài tập
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 4
ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN
NỘI DUNG
•4.1 Giới thiệu
•4.2 Mô hình kênh DS-CDMA
•4.3 Máy thu phối hợp
•4.4 Xác xuất lỗi bít
•4.5 CDMA với các phương pháp điều chế khác
•4.6 Câu hỏi và bài tập
9/10/2014
3
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 5
ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN
•Đặc điểm tín hiệu trải phổ
•Mật độ công suất thấp (W/Hz): Như tạp âm nền
•Các tín hiệu sử dụng cùng băng tần sẽ có một lượng nhiễu tương hỗ
•Các mã trải phổ trong tập mã có giá trị tương quan chéo thấp (gần như trực giao, Ri
0) Ảnh hưởng không đáng kể
•Khi tăng số người dùng, nhiễu tương hỗ làm giảm dung lượng hệ thống (MUI-Multi-
User Interference)
•Ứng dụng của DSSS trong CDMA,
•Hệ thống khảo sát:
•Điều chế BPSK
•Dạng sóng tín hiệu số liệu và trải phổ đều là hình chữ nhật
•Kênh AWGN (Additive White Gaussian Noise): n(t)
•Trung bình “0”
•Thông số PSD = No/2
•Tồn tại MUI
•Máy thu tương quan nhất quán
4.1 Giới thiệu
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 6
ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN
NỘI DUNG
•4.1 Giới thiệu
•4.2 Mô hình kênh DS-CDMA
•4.3 Máy thu phối hợp
•4.4 Xác xuất lỗi bít
•4.5 CDMA với các phương pháp điều chế khác
•4.6 Câu hỏi và bài tập
9/10/2014
4
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 7
ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN
•Hệ thống DS-CDMA
•K người sử dụng, mỗi người dùng có chỉ số k (k = 1,2,3,…,K)
•Số liệu: () dk(t) : Biên độ +1, -1; độ rộng bit: Tb; độ rộng băng tần Bd = 1/Tb
•Mã trải phổ: () ck(t) : Biên độ +1, -1; độ rộng chip: Tc ; chu kỳ NTc
•Hệ số trải phổ : SF = Tb/Tc = N
•Dạng sóng đầu ra máy phát
•Độ rộng băng tần truyền dẫn của sk(t): Bdc = 1/Tc = N/Tb
•Phổ trải rộng N lần
•Mật độ phổ công suất giảm N lần
•Kênh truyền
•Kênh tuyến tính (kênh cộng): K tín hiệu phát và tạp âm cộng với nhau
•Tổn hao đường truyền Lpk; công suất thu trung bình Prk; trễ k
4.2 Mô hình kênh DS-CDMA
k k k k c k
s (t) d (t)c (t) 2P cos(2 f t )
(4.1)
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 8
ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN
Lp ,
1 1
1
d (t)
1 c 1
2P cos(2 f t )
Lp ,
2 2
2
d (t)
2 c 2
2P cos(2 f t )
Lp ,
K K
K
d (t)
K c K
2P cos(2 f t )
å
n(t)
r(t)
1
c (t)
2
c (t)
k
c (t)
bk
k
T
(.)dt
0•
“1”
“-
1”
kk
ˆ
d (t )
r(t)
a) Mô hình CDMA với K máy phát
b) Máy thu k
Ký hiệu
Lp , : suy hao và trễ
đường truyền k
kk
K
c (t)
Hình 4.1. Mô hình hệ thống DS-CDMA: a) Sơ đồ khối, b) máy thu tương quan nhất quán
4.2 Mô hình kênh DS-CDMA
•Hệ thống
DS-CDMA
9/10/2014
5
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 9
ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN
•Hệ thống DS-CDMA
•Quá trình thu
•Đồng bộ thời gian, đồng bộ mã, đồng bộ sóng mang
•Giải trải phổ với mã :
•Giải điều chế với sóng mang
•Lọc (mạch tích phân): Khôi phục lại năng lượng tín hiệu số liệu
•Lấy mẫu Tb giây một lần
•Quyết định: Cho ra chuỗi cơ số hai
c rk
b
2cos 2 f t
T
rk k c k
' 2 f
kk
c (t )
)t(d k
4.2 Mô hình kênh DS-CDMA
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 10
ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN
•Hiệu năng hệ thống
Coi MUI là tạp âm Gauss trắng cộng: I0
•Mật độ công suất tạp âm tổng : N’0
Prk: Công suất thu người dùng k; Prj: Công suất thu người dùng j
: Hệ số nhiễu từ ô khác j: Hệ số tích cực tiếng
N0: Mật độ phổ tạp âm B: Băng thông hệ thống
•SNR đầu vào máy thu k
rk rk
in _ k 'K
in _ k 0
j rj 0
j1
jk
PP
SSNR
NBN P (1 ) BN
(4.2)
K
'
0 0 0 j rj 0
j1
jk
(1 )
N I N P N
B
(4.3)
4.2 Mô hình kênh DS-CDMA