intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Đa truy nhập vô tuyến: Chương 3 - Nguyễn Việt Hưng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

Thêm vào BST
Báo xấu
5
lượt xem 1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Đa truy nhập vô tuyến" Chương 3: Hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Giới thiệu; Mã giả tạp âm; Các hệ thống DSSS-BPSK; Các hệ thống DSSS-QPSK; Hiệu năng của các hệ thống DSSS. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Đa truy nhập vô tuyến: Chương 3 - Nguyễn Việt Hưng

  1. 9/12/2014 BÀI GIẢNG 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 www.ptit.edu.vn CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG TRẢI PHỔ CHUỖI TRỰC TIẾP Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng 2 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 1
  2. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN NỘI DUNG • 3.1 Giới thiệu • 3.2 Mã giả tạp âm • 3.3 Các hệ thống DSSS-BPSK • 3.4 Các hệ thống DSSS-QPSK • 3.5 Hiệu năng của các hệ thống DSSS • 3.6 Câu hỏi và bài tập Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 3 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN NỘI DUNG • 3.1 Giới thiệu • 3.2 Mã giả tạp âm • 3.3 Các hệ thống DSSS-BPSK • 3.4 Các hệ thống DSSS-QPSK • 3.5 Hiệu năng của các hệ thống DSSS • 3.6 Câu hỏi và bài tập Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 4 2
  3. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.1 Giới thiệu • Trải phổ chuỗi trực tiếp, DSSS (Direct Sequence Spreading Spectrum) • Nhân trực tiếp tín hiệu cần trải phổ với tín hiệu giả ngẫu nhiên, PN • Tín hiệu PN có tốc độ chip cao hơn nhiều tốc độ bít • Máy thu dùng mã PN để giải trải phổ lấy ra tín hiệu mong muốn T b =Tn T b =Tn Tc t Ký hiệu:  Tb = thời gian một bit của luồng số cần phát  Tn = Chu kì của mã giả ngẫu nhiên dùng cho trải phổ  Tc = Thời gian một chip của mã trải phổ Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 5 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN NỘI DUNG • 3.1 Giới thiệu • 3.2 Mã giả tạp âm • 3.3 Các hệ thống DSSS-BPSK • 3.4 Các hệ thống DSSS-QPSK • 3.5 Hiệu năng của các hệ thống DSSS • 3.6 Câu hỏi và bài tập Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 6 3
  4. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.2 Mã giả tạp âm PN • Đặc điểm • Chu kỳ của chuỗi PN phải lớn để đạt được thuộc tính ngẫu nhiên tốt • Tín hiệu PN sử dụng trong DSSS là tín hiệu liên tục theo thời gian  c(t )   ci pTc (t  iTc ) (3.1) i   ci =  1 : Chip Tc: Thời gian chip pTc(t) : Xung chữ nhật đơn vị N.Tc: Chu kỳ của tín hiệu PN Mét chu kú c(t) 1 t -1 N=15; {ci , i = 0, ...., 14} = {1,1,1,-1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,-1} Hình 3.1. Thí dụ về tín hiệu PN c(t) được tạo ra từ chuỗi PN có chu kỳ 15 Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 7 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.2 Mã giả tạp âm PN • Đặc điểm • Hàm tự tương quan: 1 , Tc Rc ( ) Tc ( ) Tc (3.2) 0, nÕu kh¸c • Hàm mật độ phổ công suất c  f   Tc sinc2  fTc  (3.3) Hình 3.2. Hàm tự tương quan của tín hiệu PN trải phổ bởi chuỗi M Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 8 4
  5. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 2.2 Mã PN • Hàm tự tương quan mã PN • Nếu chuỗi m có dạng lưỡng cực nhận hai giá tri +1 và -1 N 1 1 Bằng 1 đối với i=0 (mod N) R(i) cj ci (2.2) N j và -1/N với i0 (mod N). j 0 • Nếu chuỗi m là chuỗi mã PN được biểu diễn ở dạng xung có biên độ +1 và -1, thì hàm tương quan dạng tuần hoàn chu kỳ NTc NTc 1 Rc c t c t dt NTc 0 (2.3) 1 1 1 Tc ( ) N N Trong đó N là chu kỳ mã và Tc là độ rộng xung Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 9 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 2.2 Mã PN • Hàm tự tương quan mã PN a) Hàm tự tương quan cho chuỗi m R c (i) 1 -1/N -N 0 N i b) Hàm tự tương quan chuỗi PN Rc ( ) 1 -1/N -NTc 0 NTc t Hình 2.5. Hàm tự tương quan cho chuỗi m (a) và chuỗi PN (b) Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 10 5
  6. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN NỘI DUNG • 3.1 Giới thiệu • 3.2 Mã giả tạp âm • 3.3 Các hệ thống DSSS-BPSK • 3.4 Các hệ thống DSSS-QPSK • 3.5 Hiệu năng của các hệ thống DSSS • 3.6 Câu hỏi và bài tập Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 11 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.3 Các hệ thống DSSS-BPSK • Máy phát DSSS-BPSK • Tín hiệu PN  c(t )   ci pTc (t  iTc ) (3.4) i   • c = ±1: Chip trải phổ thứ i (tại thời điểm: iT ); Chu kỳ: NTc i c • Bản tin  d (t )   d i pTb (t  iTb ) (3.5) i   • d = ±1 : Bit số liệu thứ i (tại thời điểm: iT ); Tb = NTc i b • Tín hiệu DSSS-BPSK 2Eb s t   .d  t  .c  t  .cos  2 fc t    (3.6) Tb • E : Năng lượng của sóng mang trên một bit b Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 12 6
  7. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.3 Các hệ thống DSSS-BPSK Bé ®iÒu chÕ (BPSK) B¶n tin c¬ sè hai d(t) d(t)c(t) TÝn hiÖu DSSS-BPSK 2Eb s(t) = Tb d(t)c(t)cos(2  fct +  ) TÝn hiÖu PN c¬ sè hai c(t) 2Eb cos(2 fct +  ) Tb 1 d(t) t 0 Tb 2Tb 3Tb -1 Hình 3.3. Sơ đồ Mét chu kú 1 khối của máy phát c(t) t DSSS-BPSK -1 0 Tc . . . . NTc . . . . 2NTc . . . (gi¶ thiÕt lµ N=7; T=NTc) b 1 d(t)c(t) t -1 0 Tc . . . . NTc . . . . 2NTc . . . A s(t) t -A 0 Tc . . . . NTc . . . . 2NTc . . . ( h×nh nµy vÏ cho sãng mang cã  =-/2 vµ fc = 1/Tc ) Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 13 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.3 Các hệ thống DSSS-BPSK • Máy thu DSSS-BPSK • Tín hiệu thu chứa tạp âm và bị trễ truyền lan t: r(t)st  t   n(t )  d t  t ct  t  cos2f c t  t      n(t ) 2 Ebr (3.7) Tb Ebr: Năng lượng trung bình của sóng mang thu trên một bit n(t): Tạp âm kênh đầu vào máy thu • Quá trình thu (Giả thiết không có tạp âm, hệ thống được đồng bộ mã và đồng bộ sóng mang) • Giải trải phổ: Nhân tín hiệu thu với chuỗi trải phổ => Đưa về băng tần hẹp ban đầu • Giải điều chế: Nhân với sóng mang => Thu về tín hiệu băng gốc Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 14 7
  8. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.3 Các hệ thống DSSS-BPSK Kh«i phôc §H KH 2 cos(2  fct + ' ) Tb Kh«i phôc ti 2Ebr SM s(t-t) = d(t-t)c(t-t) Tb ´ Hình 3.4. Sơ đồ máy x cos(2  fct + ' ) ti +Tb zi w(t) 1 hay -1 thu DSSS-BPSK (.)dt + ti c(t-t) - §ång bé Bé t¹o TH tÝn hiÖu PN PN néi Bé gi¶i ®iÒu chÕ BPSK A s(t-t) t -A t0 NTc t1 NTc t2 NTc t3 1 c(t-t) t -1 t0 A w(t) t -A §HKH: §ång hå ký hiÖu, SM: Sãng mang, th: TÝn hiÖu Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 15 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.3 Các hệ thống DSSS-BPSK • Mật độ phổ công suất, PSD – Power Spectral Density • PSD của d(t) d(f) = TbSinc2(fTb) Độ rộng phổ 1/T b • PSD của c(t) c(f) = TcSinc2(fTc) Độ rộng phổ 1/Tc • PSD của d(t).c(t) dc(f) = TcSinc2(fTc) • PSD của s(t)  sd  f   P 2 Rb  Sinc 2  f  f c Tb  Sinc 2  f  f c Tb   sdc  f   P 2 Rc  Sinc 2  f  f c Tc  Sinc 2  f  f c Tc  Độ rộng phổ 1/Tc • PSD của w(t) w  f   Pr 2 Rb  Sinc 2  f  f c Tb  Sinc 2  f  f c Tb  Độ rộng phổ 1/T b Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 16 8
  9. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.3 Các hệ thống DSSS-BPSK (a) PSD của bản tin và tín hiệu PN 1/ Tc 1/ Tb 0 1/ Tb 1/ Tc f (b) PSD của tín hiệu DSSS-BPSK S (f) Độ rộng băng tần 1/Tc P/2Rc f -fc fc (c) PSD của tín hiệu W(t) w (f) Độ rộng băng tần 1/Tb Pr/2Rb -fc fc f Hình 3.5: PSD của luồng tin lưỡng cực, tín hiệu PN và tín hiệu DSSS-BPSK. Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 17 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.3 Các hệ thống DSSS-BPSK • Độ lợi xử lý (G ) p • Định nghĩa: Bdc Rc Gp   (4.21) Bd Rb Bdc: Độ rộng băng tần cần thiết cho tín hiệu trải phổ Bd: Độ rộng băng tần cần thiết cho tín hiệu thông tin (Bd = Rb) • Gp biểu thị mức độ trải phổ, Gp cao thì khả năng chống nhiễu tốt • Thường biểu diễn ở dB: 10log(Gp) • Với DSSS-BPSK 1 Bdc Tc Tb Gp _ DSSS BPSK    N Bd 1 Tc Tb Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 18 9
  10. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN NỘI DUNG • 3.1 Giới thiệu • 3.2 Mã giả tạp âm • 3.3 Các hệ thống DSSS-BPSK • 3.4 Các hệ thống DSSS-QPSK • 3.5 Hiệu năng của các hệ thống DSSS • 3.6 Câu hỏi và bài tập Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 19 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.4 Các hệ thống DSSS-QPSK • Máy phát DSSS-QPSK • Số liệu được phân đôi, xử lý đồng thời ở hai nhánh I (đồng pha) và Q (vuông pha) • Trải phổ với các tín hiệu PN: c (t); c (t) 1 2 • Điều chế BPSK với hai sóng mang vuông góc: sin; cos • Tín hiệu DSSS-QPSK st   s1 t   s2 t    d1 t c1 t sin 2f c t  0   d 2 t c2 t  cos 2f ct  0  E E T T (4.23) cos 2f ct  0   t   cos 2f ct   t  2E 2E  T T d(t)c1 (t) Bé §C s1 (t) (BPSK) c1 (t) -Asin(2 fct+) Bé t¹o PN 1 DÞch  /2 d(t) Bé t¹o PN 2 Acos(2fc t+) TÝn hiÖu DSSS-QPSK s(t) = s1 (t)+s2 (t) c2 (t) d(t)c2 (t) Bé §C = 2 Acos(2 fc t++ (t)) (BPSK) s2 (t) A= Eb/Tb Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 20 10
  11. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.4 Các hệ thống DSSS-QPSK • Biểu diễn tín hiệu 1 d(t) t -1 0 T 2T 1 c1 (t) t -1 1 c2 (t) t -1 d(t)c (t) 1 1 t -1 d(t)c2(t) 1 t -1 Hình 3.6: Các dạng sóng ở hệ thống DSSS-QPSK cho điều chế đồng thời một bit ở cả hai nhánh I và Q Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 21 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.4 Các hệ thống DSSS-QPSK • Biểu diễn tín hiệu A s1 (t) t -A (cho = - ) A s2 (t) t -A 2A s(t) t - 2A  = 7 /4 3 /4 5 /4  /4 3 /4 7 /4  /4 5 /4 3 /4 7 /4 Hình 3.6 Các dạng sóng ở hệ thống DSSS-QPSK cho điều chế đồng thời một bit ở cả hai nhánh I và Q Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 22 11
  12. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.4 Các hệ thống DSSS-QPSK • Máy thu DSSS-QPSK w1(t) u1(t) c1(t-t) -Bsin(2fct+') ti +Tb Bé -íc tÝnh u(t) z 1 hay -1 (.)dt Bcos(2fct+') i + - s(t-t) c2(t-t) ti - B= 2/Tb w2(t) u2(t) Hình 3.7. Sơ đồ khối của máy thu DSSS-QPSK Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 23 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.4 Các hệ thống DSSS-QPSK • Máy thu DSSS-QPSK • Tín hiệu thu Er Er r t    d1 t  t c1 t  t sin 2f c t     d 2 t  t c2 t  t  cos2f c t    T T • Quá trình giải trải phổ, giải điều chế thực hiện cho từng nhánh tương tự hệ thống DSSS-BPSK • Tín hiệu vào bộ quyết định Tb zi   u1 (t )  u 2 (t )dt = 2E br d(t-t) =  2E b 0 Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 24 12
  13. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.4 Các hệ thống DSSS-QPSK • Độ lợi xử lý (G ) p • Với DSSS-QPSK điều chế đồng thời 1 bit ở hai nhánh: 1 Bdc Tc Tb Gp _ DSSS QPSK     N  Gp _ DSSS BPSK Bd 1 Tc Tb • Với DSSS-QPSK điều chế 2 bit ở hai nhánh: 1 Bdc Tc 2T Gp _ DSSS QPSK    b  2N Bd 1 Tc 1 2Tb Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 25 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.4 Các hệ thống DSSS-QPSK • So sánh DSSS-QPSK và DSSS-BPSK Thông số: Bdc, Gp, SNR • Cùng G và SNR p • B = ½ Bdc_DSSS-BPSK dc_DSSS-QPSK • Cùng G và B p dc • SNR > SNRDSSS-BPSK DSSS-QPSK • Cùng B , G , SNR dc p • d(t) = 2 d(t)DSSS-BPSK DSSS-QPSK • Nhược điểm DSSS-QPSK • Phức tạp trong thiết kế • Với cùng BER, yêu cầu E /N lớn hơn so với hệ thống DSSS-BPSK b 0 Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 26 13
  14. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN NỘI DUNG • 3.1 Giới thiệu • 3.2 Mã giả tạp âm • 3.3 Các hệ thống DSSS-BPSK • 3.4 Các hệ thống DSSS-QPSK • 3.5 Hiệu năng của các hệ thống DSSS • 3.6 Câu hỏi và bài tập Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 27 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.5 Hiệu năng của các hệ thống DSSS • Ảnh hưởng của tạp âm trắng và nhiễu phá • SNR : Tỉ số công suất tín hiệu trên công suất tạp âm và nhiễu phá 0 đầu ra máy thu DSSS • Tạp âm Gauss trắng - AWGN SNR0  s0   Ebr  2  2 Ebr 2 E ( n0 ) N0 / 2 N0 s0: Công suất tín hiệu n0: Công suất tạp âm Ebr: Năng lượng sóng mang trên bit N0: Mật độ công suất tạp âm • SNR không phụ thuộc tốc độ chip  Trải phổ không không có ưu điểm trong kênh 0 AWGN Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 28 14
  15. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.5 Hiệu năng của các hệ thống DSSS • Ảnh hưởng của tạp âm trắng và nhiễu phá • Nhiễu phá Là nhiễu chủ định phát trong băng tần làm việc của hệ thống DSSS • Băng hẹp 2 s0 E br SNR 0 2 2 (3.36) E(n 0 ) E j0 N0 / 2 PTc / 2 j j0: Nhiễu phá Pj: Công suất trung bình của nhiễu phá Tc càng nhỏ thì ảnh hưởng của nhiễu phá lên SNR càng ít • Băng rộng (Bj > Bdc) 2E br SNR 0 (3.37) N0 Pj / B j Bj : Độ rộng băng tần của nhiễu phá Do Bdc lớn  Bj lớn: Để có ảnh hưởng Pj phải lớn • Ảnh hưởng của nhiễu phá giảm đáng kể khi trải phổ Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 29 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.5 Hiệu năng của các hệ thống DSSS • Ảnh hưởng của nhiễu giao thoa và truyền đa đường • Nhiễu giao thoa đa người dùng • Tín hiệu thu từ hai người dùng E br1 E br 2 r(t)= d1(t)c1 (t)cos(2fct)+ d2(t-t')c2(t-t')cos(2fct+')+n(t) Tb Tb • Tín hiệu đầu ra giải điều chế s 0  s 0  n0 ' Trong đó s0   Ebr1 Tb Ebr 2 s0  ' cos  d 2 (t  t )c 2 (t  t )c1 (t )dt Tb 0 1 t 1 b T   Ebr 2 cos d 2 (t  t )   c1 (t )c 2 (t  t )dt   c1 (t )c 2 (t  t )dt   Tb 0  Tb t   • Nếu tương quan chéo c1(t), c2(t) nhỏ thì nhiễu ảnh hưởng ít  Các tín hiệu PN phải có tương quan chéo nhỏ Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 30 15
  16. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.5 Hiệu năng của các hệ thống DSSS • Ảnh hưởng của nhiễu giao thoa và truyền đa đường • Truyền đa đường • Tín hiệu thu gồm thành phần đi thẳng và thành phần phản xạ c2(t) = c1(t-t), d2(t)=d1(t-t), và 2E br 2 2E br1 k Tb Tb trong đó k1 là thừa số suy giảm • Nhiễu do thành phần phản xạ Tb k Ebr s0  ' cos  '  d1 (t  t )c1 (t  t )c1 (t )dt Tb 0   k Ebr1 cos  ' Rc t  |t'| >Tc, Rc(t') = -1/N  so’ chỉ là nhiễu nhỏ, ảnh hưởng ít tới SNR Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 31 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.5 Hiệu năng của các hệ thống DSSS • Ảnh hưởng của nhiễu giao thoa và truyền đa đường • Vấn đề gần – xa Là hiện tượng nhiều người sử dụng gặp tín hiệu mạnh do có người sử dụng ở gần trạm thu BTS • SNR tương đương đa người dùng E br Pr Tb (3.42) N0 ' N0 Pr Tc (K 1) K: số người dùng Pr: công suất thu trung bình một người dùng • Khi có một người dùng ở gần trạm thu E br Pr Tb (3.43) N0 ' N0 aPr Tc Pr Tc (K 2) a: hệ số gần xa, tỉ lệ theo hàm mũ bậc 3 hoặc 4 so với khoảng cách a lớn, để duy trì SNR thì phải giảm số người dùng  giảm dung lượng mạng Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 32 16
  17. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.6 Câu hỏi và bài tập 1. Một tín hiệu PN có tốc độ chip là 106 chip/s. Nếu tín hiệu này được sử dụng cho một hệ thống DSSS- QPSK để phát đi một nguồn số liệu 1200bps, độ lợi xử lý của hệ thống này là bao nhiêu ? (a) 29,2dB; (b) 22,5dB; (c) 16,2dB; (d) 13,1dB 2. Một hệ thống DSSS-BPSK được thiết kế để phát một bản tin tốc độ 10kbps. Nếu một chuỗi PN chu kỳ 2047 được sử dụng để trải phổ và nếu một bit bản tin bằng một chu kỳ của tín hiệu PN, hãy tìm độ rộng băng tần theo Nyquist của tín hiệu DSSS-BPSK. (a) 204.7kHz; (b)400 kHz; (c) 10,24MHz; (d)20,47MHz; (e) không con số nào nói trên đúng 3. Xét hệ thống DSSS-QPSK cho ở hình 3.6. Nếu các tín hiệu PN c1(t) và c2(t) đều có tốc độ là 107 chip/s. Nếu độ lợi xử lý nhỏ nhất là 30dB, tốc độ số liệu cao nhất nào có thể sử dụng được cho hệ thống này? (a) 1kbps; (b) 2kbps; (c) 10kbps; (d) 20 kbps 4. Xét máy thu cho ở hình 3.7. Giả thiết rằng tín hiệu PN được tạo ra ở đây là c(t-t') có sai pha t - t' so với tín hiệu PN thu. Giả thiết N>>1. Giả thiết rằng bit bản tin thứ i là +1 và t-t'=Tc/2. Giả thiết rằng khôi phục sóng mang và đồng hồ ký hiệu đúng. Đầu ra của z i của bộ giải điều chế có giá trị nào trong trường hợp không có tạp âm? 2E b 1 2E b 1 2E b (a) ; (b) ; (c) ; (d) không trường hợp nào nêu trên đúng Tb 2 Tb 4 Tb 5. Một hệ thống DSSS-BPSK được sử dụng để phát tín hiệu tiếng. Tiếng được lấy mẫu ở tần số 8 kHz và mỗi mẫu được biến đổi vào 8 bit bằng PCM. Giả thiết tần số sóng mang là 1,9GHz và băng thông cho phép là 40 MHz. Độ lợi xử lý có thể đạt được là bao nhiêu? (a) 3125 ; (b) 321.5; (c) 125; (d) 625 Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 33 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.6 Câu hỏi và bài tập 6. (tiếp tục) và tốc độ chip cực đại có thể sử dụng được là bao nhiêu? (a) 128 Mcps; (b) 64Mcps; (c) 40Mkcps; (d) 20 Mcps 8. Tìm pha  ở hình 3.6 khi d(t) = -1, A = 2, c1(t) = -1 và c2(t) = 1 (a) / 4; (b) 3/ 4; (c) 5/ 4; (d) 7/ 4 10. Trong một hệ thống DSSS-BPSK có Gp = 2000, đầu vào của máy thu bao gồm tạp âm AWGN và tín hiệu SS. Giả thiết rằng Ebr/ N0 = 20dB và công suất trung bình của tín hiệu SS thu được là P r= 1W. Hãy tính tỷ số công suất tín hiệu trên công suất tạp âm SNR0 ở đầu vào bộ hạn biên cứng ở hình 3.9. (a) 50; (b) 100; (c) 200; (d) 4000 11. (tiếp) Nếu tín hiệu thu được cũng chứa một tín hiệu nhiễu phá băng hẹp có công suất 50W, tìm tỷ số công suất tín hiệu trên công suất tạp âm nhận được ở đầu vào của bộ h ạn biên cứng (xét cả ảnh hưởng của AWGN và tín hiệu nhiễu phá). (a) 35; (b) 57; (c) 79; (d) 103 12. Giả thiết rằng một tín hiệu DSSS-BPSK bị nhiễu phá bởi một tín hiệu có độ rộng băng tần 1/ Tc có tần số trung tâm là fc, trong đó Tc là thời gian chip và fc là tần số sóng mang cuả tín hiệu DS/ SS. Hãy tìm biểu thức cho SNR0. 2Pr 2Pr 2Pr 2Pr (a) ; (b) ; (c) ; (d) N0 R b PR b j N0 R b PR c j N0 R b Pj /(2G p ) N0 R b 2Pj / G p Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 34 17
  18. 9/12/2014 www.ptit.edu.vn ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 3.6 Câu hỏi và bài tập 13. Tốc độ chip nào là tốc độ cực tiểu mà một hệ thống DSSS-BPSK cần để loại bỏ ảnh hưởng của một đường truyền không đi thẳng có độ dài lớn hơn đường truyền th ẳng 15m? (a) 5 Mchip/ s (b) 10 Mchip/ s (c) 15 Mchip/ s (d) 20 Mchip/ s 14. Tìm tốc độ chip cần thiết cho một hệ thống DSSS-BPSK để triệt các tín hiệu đa tia. Nếu trễ bổ sung gây ra do tín hiệu không đi thẳng là t', thời gian chip của c 1(t) và c2(t) phải thế nào (xem hình 3.6) để triệt được tín hiệu không đi thẳng? (a) Không lớn hơn 0,5t' (b) không lớn hơn t' (c) Không lớn hơn 1,5t' (d) Không lớn hơn 2t' 15. Một hệ thống DSSS-BPSK có thể có một hoặc hai người sử dụng. Gp bằng 1000. Hệ thống được thiết kế sao cho SNR Eb / N0 ở máy thu là 20dB khi chỉ có một người sử dụng. Ta muốn tìm ảnh hưởng máy phát thứ hai lên SNR của máy thu thứ nhất. Giả sử khoảng cách từ máy phát thứ nhất đến máy thu thứ nhất là D11 và khoảng cách từ máy phát thứ hai đến máy thu thứ nhất là D21. Nếu D11 / D21 = 2 và cả hai máy phát đều phát cùng một công suất, hãy tìm sự giảm SNR của máy thu thứ nhất gây ra do nhiễu bởi máy phát thứ hai. (a) Không ảnh hưởng. (b) SNR giảm 1,4 lần. (c) SNR giảm 1,8 lần. (d) SNR giảm 2 lần. (e) SNR giảm 4 lần. Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 35 18
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
6=>0