B¸ GI(cid:129)O D(cid:214)C V(cid:128) (cid:30)(cid:128)O T(cid:132)O TR(cid:215)˝NG (cid:30)(cid:132)I H¯C B(cid:129)CH KHOA H(cid:128) N¸I
(cid:30)O(cid:128)N TH(cid:192) QU(cid:152)
NGHI(cid:150)N C(cid:217)U HI(cid:155)U N(cid:139)NG C(cid:129)C H(cid:155) TH¨NG DCSK D(cid:215)˛I (cid:131)NH H(cid:215)—NG C(cid:213)A CHU(cid:201)I H(cid:201)N LO(cid:132)N (cid:30)(cid:131)O NG(cid:215)(cid:209)C TH˝I GIAN V(cid:128) K(cid:150)NH V(cid:155) TINH DI (cid:30)¸NG M(cid:144)T (cid:30)(cid:135)T
Ng(cid:160)nh: K(cid:255) thu“t vi„n th(cid:230)ng
M¢ sŁ: 9520208
T´M T(cid:141)T LU(cid:138)N (cid:129)N TI(cid:152)N S(cid:158) K(cid:223) THU(cid:138)T VI(cid:153)N TH˘NG
H(cid:128) N¸I−2021
C(cid:230)ng tr…nh (cid:31)(cid:247)æc ho(cid:160)n th(cid:160)nh t⁄i: Tr(cid:247)(cid:237)ng (cid:30)⁄i h(cid:229)c B¡ch khoa H(cid:160) Nºi
T“p th” h(cid:247)(cid:238)ng d¤n khoa h(cid:229)c:
HD1: PGS.TS. Ho(cid:160)ng M⁄nh Th›ng
HD2: PGS.TS. Nguy„n Xu¥n Quy•n
Ph£n bi»n 1:
Ph£n bi»n 2:
Ph£n bi»n 3:
Lu“n ¡n (cid:31)(cid:247)æc b£o v» t⁄i Hºi (cid:31)(cid:231)ng (cid:31)¡nh gi¡ lu“n ¡n ti‚n s(cid:190) c§p Tr(cid:247)(cid:237)ng h(cid:229)p t⁄i Tr(cid:247)(cid:237)ng (cid:30)⁄i h(cid:229)c B¡ch khoa H(cid:160) Nºi. V(cid:160)o h(cid:231)i .... gi(cid:237), ng(cid:160)y ..... th¡ng .... n«m ......
C(cid:226) th” t…m hi”u lu“n ¡n t⁄i: 1. Th(cid:247) vi»n T⁄ Quang Bßu - Tr(cid:247)(cid:237)ng (cid:30)HBK H(cid:160) Nºi 2. Th(cid:247) vi»n QuŁc gia Vi»t Nam.
1
M— (cid:30)(cid:134)U
1. BŁi c£nh nghi¶n cøu
Xu h(cid:247)(cid:238)ng ph¡t tri”n cıa th(cid:230)ng tin kh(cid:230)ng d¥y (cid:31)Æi h(cid:228)i dung l(cid:247)æng, tŁc (cid:31)º truy•n tin v(cid:160) an to(cid:160)n th(cid:230)ng tin ng(cid:160)y c(cid:160)ng cao, trong khi (cid:31)(cid:226) phŒ tƒn sŁ v(cid:230) tuy‚n l(cid:160) hœu h⁄n. (cid:30)i•u n(cid:160)y (cid:31)(cid:176)t ra th¡ch thøc v• m(cid:176)t k(cid:255) thu“t cƒn gi£i quy‚t nh‹m n¥ng cao kh£ n«ng cıa k(cid:255) thu“t (cid:31)i•u ch‚ (cid:31)¢ v(cid:160) (cid:31)ang (cid:31)(cid:247)æc d(cid:242)ng. B¶n c⁄nh hi»u su§t b«ng th(cid:230)ng, c¡c k(cid:255) thu“t (cid:31)i•u ch‚ cƒn th¶m v• kh£ n«ng (cid:31)£m b£o an to(cid:160)n th(cid:230)ng tin (cid:31)(cid:247)æc truy•n. (cid:222) t(cid:247)(cid:240)ng (cid:31)” th(cid:252)c hi»n truy•n tin b£o m“t (cid:240) l(cid:238)p v“t l(cid:254) l(cid:160) sß d(cid:246)ng t‰n hi»u v(cid:238)i nhœng (cid:31)(cid:176)c t‰nh (cid:31)(cid:176)c bi»t m(cid:160) c(cid:226) th” 'n gi§u (cid:31)(cid:247)æc th(cid:230)ng tin tr(cid:247)(cid:238)c k· t§n c(cid:230)ng. (cid:222) t(cid:247)(cid:240)ng n(cid:160)y l(cid:160) c(cid:236) s(cid:240) (cid:31)” truy•n tin sß d(cid:246)ng k(cid:255) thu“t hØn lo⁄n (cid:31)(cid:247)æc nghi¶n cøu v(cid:160) (cid:31)• xu§t trong h(cid:236)n hai th“p k(cid:27) qua.
(cid:217)ng d(cid:246)ng hØn lo⁄n trong b£o m“t th(cid:230)ng (cid:31)i theo c¡c h(cid:247)(cid:238)ng ch‰nh sau: H» thŁng m“t
m¢ sß d(cid:246)ng hØn lo⁄n; H» thŁng (cid:31)i•u ch‚/tr£i phŒ sß d(cid:246)ng hØn lo⁄n.
V(cid:238)i vi»c sß d(cid:246)ng c¡c chuØi hØn lo⁄n c(cid:226) (cid:31)(cid:176)c t‰nh b«ng rºng v(cid:160) bi‚n (cid:31)Œi phi chu k(cid:253), c¡c h» thŁng (cid:31)i•u ch‚ sß d(cid:246)ng hØn lo⁄n (cid:31)¢ th” hi»n nhœng (cid:247)u (cid:31)i”m so v(cid:238)i c¡c h» thŁng sß d(cid:246)ng s(cid:226)ng mang (cid:31)i•u hÆa truy•n thŁng (cid:31)(cid:226) l(cid:160) chŁng l⁄i c¡c y‚u tŁ g¥y nhi„u (jamming) [29] v(cid:160) (cid:31)(cid:176)c bi»t t«ng c(cid:247)(cid:237)ng b£o m“t l(cid:238)p v“t l(cid:254) do x¡c su§t ph¡t hi»n th§p [39]. Mºt sŁ l(cid:247)æng l(cid:238)n c¡c ph(cid:247)(cid:236)ng ph¡p (cid:31)i•u ch‚ sŁ d(cid:252)a tr¶n hØn lo⁄n (cid:31)¢ (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)• xu§t qua h(cid:236)n hai th“p k¿ qua, trong (cid:31)(cid:226) (cid:31)i”n h…nh l(cid:160) kh(cid:226)a d(cid:224)ch hØn lo⁄n vi sai (DCSK) [41]. Nh(cid:237) gi£i (cid:31)i•u ch‚ kh(cid:230)ng li¶n k‚t, h» thŁng DCSK (cid:31)⁄t (cid:31)(cid:247)æc hi»u n«ng tŁt qua m(cid:230)i tr(cid:247)(cid:237)ng truy•n d¤n (cid:31)a (cid:31)(cid:247)(cid:237)ng. Ngo(cid:160)i ra, DCSK c(cid:226) th” (cid:31)(cid:247)æc th(cid:252)c hi»n r§t (cid:31)(cid:236)n gi£n tr¶n c¡c n•n t£ng sŁ. V(cid:238)i nhœng l(cid:254) do n(cid:160)y, hƒu h‚t c¡c h» thŁng hØn lo⁄n (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)• xu§t v• sau n(cid:160)y cho truy•n th(cid:230)ng v(cid:230) tuy‚n (cid:31)•u d(cid:252)a tr¶n s(cid:252) c£i ti‚n ho(cid:176)c m(cid:240) rºng tł DCSK
2. C¡c v§n (cid:31)• cÆn t(cid:231)n t⁄i
C¡c h» thŁng DCSK v¤n (cid:240) d⁄ng ti•m n«ng cƒn nghi¶n cøu. (cid:30)‚n nay, c¡c nh(cid:160) nghi¶n cøu v¤n kh(cid:230)ng ngłng c£i ti‚n, (cid:31)• xu§t c¡c c§u tr(cid:243)c c£i ti‚n, c¡c k(cid:255) thu“t k‚t hæp (cid:31)¡p øng hi»u n«ng tŁt h(cid:236)n cho c¡c h» thŁng n(cid:160)y. Trong c¡c h» thŁng truy•n th(cid:230)ng hØn lo⁄n d(cid:252)a tr¶n DCSK, DCSK l(cid:160) phi¶n b£n gŁc c(cid:226) c§u tr(cid:243)c (cid:31)(cid:236)n gi£n nh§t. Ph(cid:247)(cid:236)ng ph¡p kh(cid:226)a d(cid:224)ch hØn lo⁄n vi sai c£i ti‚n (IDCSK) [48], sß d(cid:246)ng ho⁄t (cid:31)ºng (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian trong chuØi tham chi‚u (cid:31)” truy•n (cid:31)(cid:231)ng th(cid:237)i chuØi tham chi‚u v(cid:160) chuØi mang tin trong c(cid:242)ng mºt khe th(cid:237)i gian d¤n (cid:31)‚n c£i thi»n tŁc (cid:31)º dœ li»u v(cid:160) hi»u qu£ sß d(cid:246)ng phŒ (cid:31)¡ng k” so v(cid:238)i DCSK. Lu“n ¡n ph¡t hi»n ra r‹ng ho⁄t (cid:31)ºng (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian cıa chuØi hØn lo⁄n t⁄o ra s(cid:252) b§t th(cid:247)(cid:237)ng trong d⁄ng s(cid:226)ng cıa t‰n hi»u hØn lo⁄n v(cid:160) l(cid:160)m thay (cid:31)Œi (cid:31)(cid:176)c (cid:31)i”m t(cid:247)(cid:236)ng quan ch†o vŁn c(cid:226) giœa c¡c chuØi hØn lo⁄n. (cid:30)i•u n(cid:160)y c(cid:226) th” £nh h(cid:247)(cid:240)ng (cid:31)‚n c¡ch t‰nh to¡n hi»u n«ng t(cid:27) l» lØi bit (BER) cho c¡c h» thŁng sß d(cid:246)ng chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian. V… v“y, lu“n ¡n (cid:31)• xu§t nghi¶n cøu h» thŁng IDCSK (cid:31)” l(cid:160)m rª v§n (cid:31)• n(cid:226)i tr¶n.
T⁄i th(cid:237)i (cid:31)i”m b›t (cid:31)ƒu lu“n ¡n n(cid:160)y, (cid:31)¢ c(cid:226) mºt sŁ c¡c c(cid:230)ng tr…nh c(cid:230)ng bŁ (cid:31)¡nh gi¡ hi»u n«ng BER cıa c¡c h» thŁng DCSK qua c¡c k¶nh truy•n d¤n kh(cid:230)ng d¥y m(cid:176)t (cid:31)§t kh¡c nhau sß d(cid:246)ng c¡c m(cid:230) h…nh k¶nh c(cid:236) b£n nh(cid:247) m(cid:230) h…nh k¶nh t⁄p ¥m Gauss tr›ng cºng (AWGN), m(cid:230) h…nh k¶nh fading Rice v(cid:160) m(cid:230) h…nh k¶nh fading Rayleigh (cid:31)a (cid:31)(cid:247)(cid:237)ng. Trong lu“n ¡n n(cid:160)y,
2
nghi¶n cøu sinh ti‚n h(cid:160)nh nghi¶n cøu v(cid:160) (cid:31)¡nh gi¡ ph'm ch§t h» thŁng DCSK qua mºt m(cid:230) h…nh k¶nh (cid:31)i”n h…nh cıa (cid:31)(cid:247)(cid:237)ng truy•n v(cid:230) tuy‚n trong h» thŁng th(cid:230)ng tin di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t (LMSS), trong (cid:31)(cid:226), m(cid:230) h…nh k¶nh n(cid:160)y l(cid:160) s(cid:252) k‚t hæp cıa c¡c m(cid:230) h…nh c(cid:236) b£n l(cid:160) Gauss, Rice hay Rayleigh. C¡c k‚t qu£ (cid:31)⁄t (cid:31)(cid:247)æc c(cid:226) th” (cid:31)(cid:247)æc sß d(cid:246)ng l(cid:160)m c(cid:236) s(cid:240) cho c¡c (cid:31)• xu§t nghi¶n cøu ph¡t tri”n, c£i ti‚n (cid:31)” ¡p d(cid:246)ng trong h» thŁng LMSS trong t(cid:247)(cid:236)ng lai.
3. M(cid:246)c ti¶u nghi¶n cøu
Xu§t ph¡t tł nhœng v¤n (cid:31)• cÆn t(cid:231)n t⁄i (cid:240) tr¶n, lu“n ¡n s‡ t“p trung th(cid:252)c hi»n hai nºi
dung khoa h(cid:229)c ch‰nh nh(cid:247) sau:
(i) Nghi¶n cøu h» thŁng IDCSK nh‹m c£i thi»n hi»u n«ng v(cid:160) t…m c¡ch t‰nh to¡n ch‰nh x¡c hi»u n«ng BER cho c¡c h» thŁng sß d(cid:246)ng chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian;
(ii) (cid:30)• xu§t ¡p d(cid:246)ng h» thŁng DCSK v(cid:160) IDCSK trong k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t: ph¡t tri”n c¡c m(cid:230) h…nh to¡n h(cid:229)c, (cid:31)(cid:247)a ra c¡c c(cid:230)ng thøc t‰nh hi»u n«ng (cid:31)” d(cid:252) (cid:31)o¡n c¡c tham sŁ £nh h(cid:247)(cid:240)ng (cid:31)‚n hi»u n«ng h» thŁng v(cid:160) tł (cid:31)(cid:226) t⁄o n•n t£ng cho c¡c (cid:31)• xu§t trong t(cid:247)(cid:236)ng lai nh‹m m(cid:240) rºng ho(cid:176)c c£i ti‚n c¡c h» thŁng th(cid:230)ng tin li¶n l⁄c d(cid:252)a tr¶n DCSK trong truy•n th(cid:230)ng.
4. (cid:30)Łi t(cid:247)æng, ph⁄m vi v(cid:160) ph(cid:247)(cid:236)ng ph¡p nghi¶n cøu
5. C¡c (cid:31)(cid:226)ng g(cid:226)p ch‰nh cıa lu“n ¡n
(cid:136) Trong (cid:31)(cid:226)ng g(cid:226)p (cid:31)ƒu ti¶n, lu“n ¡n ph¥n t‰ch d⁄ng s(cid:226)ng v(cid:160) (cid:31)(cid:176)c (cid:31)i”m t(cid:247)(cid:236)ng quan cıa chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian. Tł (cid:31)(cid:226), lu“n ¡n (cid:31)• xu§t mºt cßa sŒ t‰nh to¡n m(cid:238)i (cid:31)” (cid:247)(cid:238)c l(cid:247)æng ch‰nh x¡c £nh h(cid:247)(cid:240)ng cıa ho⁄t (cid:31)ºng (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian (cid:31)‚n vi»c t‰nh to¡n hi»u n«ng t¿ l» lØi bit cho c¡c h» thŁng IDCSK v(cid:160) 2T2R-IDCSK. Cßa sŒ (cid:31)• xu§t n(cid:160)y c(cid:226) th” (cid:31)(cid:247)æc sß d(cid:246)ng (cid:31)” t‰nh to¡n hi»u n«ng BER cho c¡c h» thŁng b§t k(cid:253) sß d(cid:246)ng chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian.
(cid:136) Trong (cid:31)(cid:226)ng g(cid:226)p thø hai, lu“n ¡n (cid:31)• xu§t ¡p d(cid:246)ng h» thŁng DCSK v(cid:160) IDCSK cho k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t. Trong (cid:31)• xu§t n(cid:160)y, lu“n ¡n m(cid:230) h…nh h(cid:226)a c¡c h» thŁng trong mi•n th(cid:237)i gian r(cid:237)i r⁄c v(cid:160) tł (cid:31)(cid:226) t‰nh to¡n hi»u n«ng cho c¡c h» thŁng. C¡c c(cid:230)ng thøc t‰nh to¡n BER, hi»u su§t n«ng l(cid:247)æng v(cid:160) hi»u su§t phŒ cıa h» thŁng DCSK v(cid:160) IDCK (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)a ra (cid:31)” d(cid:252) (cid:31)o¡n c¡c th(cid:230)ng sŁ £nh h(cid:247)(cid:240)ng (cid:31)‚n ch§t l(cid:247)æng cıa h» thŁng. K‚t qu£ (cid:31)¡nh gi¡ møc (cid:31)º £nh h(cid:247)(cid:240)ng cıa c¡c c¡c th(cid:230)ng sŁ (cid:31)‚n t¿ l» lØi bit cıa h» thŁng ch¿ ra (cid:31)i”m (cid:31)¡ng ch(cid:243) (cid:254) sau: h» thŁng DCSK v(cid:160) IDCSK cho hi»u n«ng BER k†m h(cid:236)n so v(cid:238)i c¡c ph(cid:247)(cid:236)ng ph¡p (cid:31)i•u ch‚ d(cid:224)ch pha truy•n thŁng sß d(cid:246)ng s(cid:226)ng mang (cid:31)i•u hÆa. Tuy nhi¶n, do sß d(cid:246)ng c¡c chuØi hØn lo⁄n (cid:31)” truy•n tin, DCSK v(cid:160) IDCSK (cid:31)¢ k‚ thła (cid:247)u (cid:31)i”m cıa truy•n th(cid:230)ng d(cid:252)a tr¶n hØn lo⁄n (cid:31)(cid:226) l(cid:160) t«ng c(cid:247)(cid:237)ng b£o m“t (cid:240) l(cid:238)p v“t l(cid:254) v(cid:160) do (cid:31)(cid:226) DCSK v(cid:160) IDCSK v¤n l(cid:160) mºt gi£i ph¡p høa h(cid:181)n cho th(cid:230)ng tin v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t.
6. BŁ c(cid:246)c cıa lu“n ¡n
V(cid:238)i k‚t c§u 3 ch(cid:247)(cid:236)ng, lu“n ¡n (cid:31)¢ tr…nh b(cid:160)y tr(cid:229)n v(cid:181)n c¡c nºi dung khoa h(cid:229)c ch‰nh cıa
lu“n ¡n.
3
Ch(cid:247)(cid:236)ng 1
C(cid:204) S— L(cid:222) THUY(cid:152)T V(cid:151) TRUY(cid:151)N TH˘NG KH˘NG D(cid:133)Y D(cid:220)A
TR(cid:150)N K(cid:223) THU(cid:138)T H(cid:201)N LO(cid:132)N
Ch(cid:247)(cid:236)ng n(cid:160)y tr…nh b(cid:160)y c(cid:236) s(cid:240) l(cid:254) thuy‚t li¶n quan (cid:31)‚n c¡c v§n (cid:31)• nghi¶n cøu cıa lu“n ¡n bao g(cid:231)m: tŒng quan v• hØn lo⁄n, øng d(cid:246)ng hØn lo⁄n trong truy•n th(cid:230)ng b£o m“t, c¡c h» thŁng (cid:31)i•u ch‚ sŁ d(cid:252)a tr¶n DCSK v(cid:160) c(cid:236) s(cid:240) l(cid:254) thuy‚t v• m(cid:230) h…nh h(cid:226)a k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t.
1.1. HØn lo⁄n
1.1.1. H» thŁng (cid:31)ºng hØn lo⁄n
Ba t‰nh ch§t quan tr(cid:229)ng cıa h» thŁng (cid:31)ºng hØn lo⁄n l(cid:160):
(cid:136) H» thŁng x¡c (cid:31)(cid:224)nh, (cid:31)(cid:247)æc m(cid:230) t£ to¡n h(cid:229)c b‹ng c¡c ph(cid:247)(cid:236)ng tr…nh vi ph¥n ho(cid:176)c sai ph¥n,
(cid:136) Nh⁄y c£m v(cid:238)i (cid:31)i•u ki»n kh(cid:240)i t⁄o,
(cid:136) V“n (cid:31)ºng kh(cid:230)ng c(cid:226) chu k(cid:253).
1.1.2. C¡c (cid:31)(cid:176)c (cid:31)i”m cıa t‰n hi»u hØn lo⁄n
H…nh 1.3: D⁄ng s(cid:226)ng cıa t‰n hi»u hØn lo⁄n, (cid:31)(cid:247)æc t⁄o ra b(cid:240)i Chebyshev b“c hai, theo th(cid:237)i gian chu'n h(cid:226)a.
T‰n hi»u hØn lo⁄n l(cid:160) t‰n hi»u kh(cid:230)ng tuƒn ho(cid:160)n, giŁng nh(cid:247) ng¤u nhi¶n v(cid:160) (cid:31)(cid:247)(cid:237)ng bao t‰n hi»u n‹m trong mºt mi•n gi(cid:238)i h⁄n [55, 59, 60]. (cid:30)(cid:176)c (cid:31)i”m n(cid:160)y (cid:31)(cid:247)æc th” hi»n trong H…nh 1.3.
Ngo(cid:160)i ra, c¡c t‰n hi»u hØn lo⁄n (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:176)c tr(cid:247)ng b(cid:240)i t‰nh t(cid:252) t(cid:247)(cid:236)ng quan cao v(cid:160) t(cid:247)(cid:236)ng
quan ch†o th§p nh(cid:247) th” hi»n lƒn l(cid:247)æt trong H…nh 1.4 (a) v(cid:160) (b).
CuŁi c(cid:242)ng, t‰n hi»u hØn lo⁄n c(cid:226) (cid:31)(cid:176)c t‰nh phŒ rºng nh(cid:247) th” hi»n trong H…nh 1.5.
1.2. (cid:217)ng d(cid:246)ng cıa hØn lo⁄n trong truy•n th(cid:230)ng b£o m“t m⁄ng kh(cid:230)ng d¥y
1.2.1. H» thŁng th(cid:230)ng tin li¶n l⁄c kh(cid:230)ng d¥y
(cid:30)Łi v(cid:238)i truy•n d¤n sŁ, ch§t l(cid:247)æng thu (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)o b‹ng t(cid:27) sŁ giœa n«ng l(cid:247)æng bit trung b…nh v(cid:160) m“t (cid:31)º phŒ c(cid:230)ng su§t cıa t⁄p ¥m Eb/N0. N«ng l(cid:247)æng bit, (cid:31)(cid:247)æc k(cid:254) hi»u l(cid:160) Eb, (cid:31)(cid:247)æc
4
H…nh 1.4: C¡c h(cid:160)m t(cid:247)(cid:236)ng quan chu'n h(cid:226)a cıa c¡c t‰n hi»u hØn lo⁄n, (cid:31)(cid:247)æc t⁄o ra b(cid:240)i Chebyshev b“c hai, theo tr„ th(cid:237)i gian chu'n h(cid:226)a. (a) T(cid:252) t(cid:247)(cid:236)ng quan, (b) T(cid:247)(cid:236)ng quan ch†o.
H…nh 1.5: PhŒ c(cid:230)ng su§t cıa t‰n hi»u hØn lo⁄n.
H…nh 1.6: S(cid:236) (cid:31)(cid:231) khŁi cıa mºt h» thŁng th(cid:230)ng tin li¶n l⁄c kh(cid:230)ng d¥y (cid:31)(cid:236)n gi£n.
(cid:31)(cid:224)nh ngh(cid:190)a l(cid:160) n«ng l(cid:247)æng trung b…nh (cid:31)(cid:247)æc truy•n tr¶n mØi bit, v(cid:160) N0/2 l(cid:160) m“t (cid:31)º phŒ c(cid:230)ng su§t hai ph‰a cıa ngu(cid:231)n t⁄p ¥m Gauss tr›ng cºng. Hi»u su§t cıa h» thŁng truy•n th(cid:230)ng sŁ th(cid:247)(cid:237)ng (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)¡nh gi¡ theo t(cid:27) l» lØi bit (BER), (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:224)nh ngh(cid:190)a l(cid:160) t(cid:27) sŁ giœa tŒng sŁ bit b(cid:224) gi£i m¢ sai tr¶n tŒng sŁ bit (cid:31)(cid:247)æc truy•n. V(cid:238)i hai ph(cid:247)(cid:236)ng ph¡p (cid:31)i•u ch‚ sŁ kh¡c nhau ho⁄t (cid:31)ºng (cid:240) c(cid:242)ng tŁc (cid:31)º dœ li»u, so s¡nh hi»u su§t (cid:31)i”n h…nh d(cid:252)a tr¶n BER cıa ch(cid:243)ng theo c(cid:242)ng Eb/N0. Ngo(cid:160)i ra, c¡c ti¶u ch‰ (cid:31)¡nh gi¡ hi»u su§t kh¡c nh(cid:247) hi»u su§t n«ng l(cid:247)æng v(cid:160) hi»u su§t phŒ c(cid:244)ng (cid:31)(cid:247)æc xem x†t.
1.2.2. Tr£i phŒ v(cid:160) truy•n th(cid:230)ng b£o m“t trong m⁄ng kh(cid:230)ng d¥y
B¶n c⁄nh k(cid:255) thu“t thi‚t y‚u d(cid:242)ng cho b£o m“t th(cid:230)ng tin l(cid:160) m“t m¢ h(cid:226)a, m⁄ng kh(cid:230)ng d¥y cƒn th¶m kh£ n«ng b£o m“t (cid:240) l(cid:238)p v“t l(cid:254) trong c¡c k(cid:255) thu“t truy•n tin nh(cid:247) (cid:31)i•u ch‚/tr£i phŒ. Tr£i phŒ l(cid:160) mºt k(cid:255) thu“t (cid:31)i•u ch‚ m(cid:160) th(cid:230)ng tin (cid:31)(cid:247)æc tr£i theo mi•n tƒn sŁ b(cid:240)i mºt chuØi tr£i phŒ ho(cid:160)n to(cid:160)n (cid:31)ºc l“p v(cid:238)i th(cid:230)ng tin. C(cid:230)ng ngh» tr£i phŒ b£o v» th(cid:230)ng
5
tin li¶n l⁄c tr(cid:247)(cid:238)c hai h…nh thøc t§n c(cid:230)ng, (cid:31)(cid:226) l(cid:160) nghe trºm v(cid:160) g¥y nhi„u (jamming).
1.2.3. (cid:215)u (cid:31)i”m cıa truy•n th(cid:230)ng b£o m“t d(cid:252)a tr¶n hØn lo⁄n
H» thŁng truy•n th(cid:230)ng b£o m“t d(cid:252)a tr¶n hØn lo⁄n th(cid:252)c c(cid:226) c¡c (cid:247)u (cid:31)i”m sau: chŁng t§n c(cid:230)ng nghe l†n v(cid:160) g¥y nhi„u, t«ng hi»u qu£ sß d(cid:246)ng b«ng th(cid:230)ng [29, 30, 31]. Ngo(cid:160)i ra, mºt sŁ l(cid:247)æng l(cid:238)n c¡c t‰n hi»u hØn lo⁄n (cid:31)(cid:247)æc t⁄o ra d„ d(cid:160)ng tł c(cid:242)ng mºt bº ph¡t hØn lo⁄n b‹ng c¡c (cid:31)i•u ki»n kh(cid:240)i t⁄o kh¡c nhau, do (cid:31)(cid:226) (cid:31)i•u ch‚ hØn lo⁄n mang l⁄i chi ph‰ th§p cho c¡c h» thŁng nhi•u ng(cid:247)(cid:237)i sß d(cid:246)ng.
(cid:30)¡nh gi¡ v• kh£ n«ng b£o m“t cıa vi»c øng d(cid:246)ng hØn lo⁄n trong truy•n th(cid:230)ng (cid:31)¢ (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)• c“p (cid:31)‚n trong c(cid:230)ng tr…nh [39], trong (cid:31)(cid:226) kh£ n«ng b(cid:224) ph¡t hi»n cıa chuØi hØn lo⁄n (cid:31)(cid:247)æc so s¡nh v(cid:238)i chuØi gi£ ng¤u nhi¶n nh(cid:224) ph¥n. K‚t qu£ (cid:31)⁄t (cid:31)(cid:247)æc cho th§y x¡c su§t ph¡t hi»n (cid:31)(cid:247)æc chuØi tr£i phŒ hØn lo⁄n th§p h(cid:236)n so v(cid:238)i chuØi tr£i phŒ nh(cid:224) ph¥n, hay n(cid:226)i mºt c¡ch kh¡c chuØi hØn lo⁄n c(cid:226) kh£ n«ng 'n gi§u th(cid:230)ng tin tŁt h(cid:236)n so v(cid:238)i chuØi gi£ ng¤u nhi¶n.
1.3. C¡c h» thŁng (cid:31)i•u ch‚ sŁ d(cid:252)a tr¶n hØn lo⁄n
1.3.1. H» thŁng (cid:31)i•u ch‚ sŁ li¶n k‚t
1.3.2. H» thŁng (cid:31)i•u ch‚ sŁ kh(cid:230)ng li¶n k‚t
1.4. C¡c h» thŁng (cid:31)i•u ch‚ hØn lo⁄n d(cid:252)a tr¶n DCSK
H…nh 1.9: S(cid:236) (cid:31)(cid:231) khŁi cho h» thŁng DCSK: (a) M¡y ph¡t v(cid:160) (b) M¡y thu. (ngu(cid:231)n [31])
1.4.1. (cid:30)i•u ch‚ DCSK
a. S(cid:236) (cid:31)(cid:231) m¡y ph¡t
Trong kho£ng th(cid:237)i gian bit thø i, (cid:31)Łi v(cid:238)i th(cid:237)i gian k = 1, 2, ..., 2β, t‰n hi»u (cid:31)ƒu ra m¡y
ph¡t sk (cid:31)(cid:247)æc bi”u di„n nh(cid:247) sau:
(cid:40)
1 ≤ k ≤ β,
xk,
(1.5)
sk =
bixk−β, β < k ≤ 2β,
trong (cid:31)(cid:226) xk−β l(cid:160) phi¶n b£n tr„ cıa chuØi tham chi‚u xk, bi = ±1 l(cid:160) gi¡ tr(cid:224) cıa bit thø i.
6
b. S(cid:236) (cid:31)(cid:231) m¡y thu
Gi¡ tr(cid:224) t‰n hi»u (cid:240) (cid:31)ƒu ra bº t(cid:247)(cid:236)ng quan Di t(cid:247)(cid:236)ng øng v(cid:238)i bit thø i (cid:31)(cid:247)æc x¡c (cid:31)(cid:224)nh b(cid:240)i (cid:40) (cid:80)β
bi = 1,
β (cid:88)
(1.6)
Di =
rkrk+β =
− (cid:80)β
bi = −1.
k=1 x2 k, k=1 x2 k,
k=1
Gi¡ tr(cid:224) t(cid:247)(cid:236)ng quan Di (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)a qua bº quy‚t (cid:31)(cid:224)nh møc v(cid:238)i ng(cid:247)(cid:239)ng kh(cid:230)ng (cid:31)” kh(cid:230)i ph(cid:246)c l⁄i bit truy•n d¤n thø i theo qui t›c sau:
(cid:40)
+1, n‚u Di > 0,
(1.7)
ˆbi =
−1, n‚u Di < 0.
H⁄n ch‚ l(cid:238)n nh§t cıa h» thŁng DCSK l(cid:160) tŁc (cid:31)º truy•n dœ li»u th§p do chuØi hØn lo⁄n tham chi‚u v(cid:160) chuØi hØn lo⁄n mang th(cid:230)ng tin (cid:31)(cid:247)æc truy•n trong hai nßa th(cid:237)i gian t¡ch bi»t cıa chu k(cid:253) bit.
H…nh 1.10: S(cid:236) (cid:31)(cid:231) khŁi cho ph(cid:247)(cid:236)ng ph¡p IDCSK: (a) M¡y ph¡t v(cid:160) (b) M¡y thu. (ngu(cid:231)n [48])
1.4.2. (cid:30)i•u ch‚ kh(cid:226)a d(cid:224)ch hØn lo⁄n vi sai c£i ti‚n (IDCSK)
(cid:30)” c£i thi»n tŁc (cid:31)º truy•n dœ li»u cıa DCSK, h» thŁng kh(cid:226)a d(cid:224)ch hØn lo⁄n vi sai c£i ti‚n (IDCSK) (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)• xu§t [48]. H…nh 1.10 th” hi»n s(cid:236) (cid:31)(cid:231) m¡y ph¡t v(cid:160) m¡y thu IDCSK.
a. S(cid:236) (cid:31)(cid:231) m¡y ph¡t
(cid:30)Łi v(cid:238)i m¡y ph¡t IDCSK, trong mØi kho£ng th(cid:237)i gian (cid:31)º rºng bit Tb, chuØi hØn lo⁄n xk (cid:31)(cid:247)æc t⁄o ra tł bº ph¡t hØn lo⁄n (cid:31)(cid:247)æc nh¥n v(cid:238)i bit dœ li»u (cid:31)” t⁄o ra chuØi hØn lo⁄n mang th(cid:230)ng tin, (cid:31)(cid:231)ng th(cid:237)i chuØi hØn lo⁄n xk (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)a qua khŁi (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian (cid:31)” t⁄o chuØi hØn lo⁄n tham chi‚u ˜xk theo qui t›c sau:
(1.8)
˜xk = xβ−k+1, 1 ≤ k ≤ β.
Trong kho£ng th(cid:237)i gian bit thø i, (cid:31)Łi v(cid:238)i c¡c th(cid:237)i (cid:31)i”m k = 1, 2, ..., β, t‰n hi»u (cid:31)ƒu ra bº (cid:31)i•u ch‚ (cid:240) b(cid:247)(cid:238)c thø k l(cid:160)
(1.9)
sk = ˜xk + bixk,
v(cid:238)i ˜xk l(cid:160) phi¶n b£n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian cıa xk.
7
b. S(cid:236) (cid:31)(cid:231) m¡y thu
Gi¡ tr(cid:224) (cid:31)ƒu ra bº t(cid:247)(cid:236)ng quan øng v(cid:238)i bit thø i (cid:31)(cid:247)æc x¡c (cid:31)(cid:224)nh b(cid:240)i
(cid:40) (cid:80)β
bi = 1,
β (cid:88)
k=1 (xk + ˜xk)2 ,
(1.10)
Di =
rk ˜rk =
− (cid:80)β
bi = −1.
k=1 (xk − ˜xk)2 ,
k=1
Gi¡ tr(cid:224) t(cid:247)(cid:236)ng quan n(cid:160)y (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)a qua bº quy‚t (cid:31)(cid:224)nh v(cid:238)i møc ng(cid:247)(cid:239)ng kh(cid:230)ng (cid:31)” kh(cid:230)i ph(cid:246)c bit dœ li»u thø i theo qui t›c sau
(cid:40)
+1, n‚u Di > 0,
(1.11)
ˆbi =
−1, n‚u Di < 0.
V(cid:238)i vi»c sß d(cid:246)ng ho⁄t (cid:31)ºng (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian (cid:31)” truy•n (cid:31)(cid:231)ng th(cid:237)i chuØi hØn lo⁄n tham chi‚u v(cid:160) chuØi hØn lo⁄n mang th(cid:230)ng tin trong c(cid:242)ng kho£ng th(cid:237)i gian cıa chu k(cid:253) bit, IDCSK (cid:31)¢ c£i thi»n tŁc (cid:31)º truy•n dœ li»u, hi»u qu£ sß d(cid:246)ng phŒ v(cid:160) hi»u n«ng BER so v(cid:238)i DCSK [48].
1.4.3. C¡c phi¶n b£n c£i ti‚n kh¡c cıa DCSK
Ngo(cid:160)i h» thŁng IDCSK, mºt sŁ l(cid:247)æng l(cid:238)n c¡c phi¶n b£n c£i ti‚n cıa DCSK (cid:31)¢ (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)• xu§t v(cid:160) (cid:31)¡nh gi¡ nh(cid:247): IDCSK, NR-DCSK, SR-DCSK v(cid:160) PI-DCSK, v.v. C¡c h» thŁng NR-DCSK, SR-DCSK v(cid:160) PI-DCSK ho⁄t (cid:31)ºng tŁt h(cid:236)n so v(cid:238)i DCSK. Tuy nhi¶n c¡c h» thŁng n(cid:160)y ph£i (cid:31)¡nh (cid:31)Œi s(cid:252) c£i thi»n hi»u n«ng b‹ng s(cid:252) gia t«ng (cid:31)º phøc t⁄p cıa h» thŁng. H» thŁng IDCSK c(cid:226) tŁc (cid:31)º truy•n dœ li»u, hi»u su§t sß d(cid:246)ng n«ng l(cid:247)æng, hi»u n«ng BER cao h(cid:236)n so v(cid:238)i DCSK nh(cid:247)ng kh(cid:230)ng l(cid:160)m t«ng (cid:31)º phøc t⁄p cıa h» thŁng.
(cid:30)” (cid:31)¡nh gi¡ ho⁄t (cid:31)ºng cıa c¡c h» thŁng DCSK qua c¡c k¶nh truy•n th(cid:252)c t‚, mºt sŁ l(cid:247)æng l(cid:238)n c¡c c(cid:230)ng tr…nh nghi¶n cøu (cid:31)¢ (cid:31)(cid:247)æc c(cid:230)ng bŁ [48, 49, 50, 51, 74,75], trong (cid:31)(cid:226) (cid:31)¢ ti‚n h(cid:160)nh kh£o s¡t c¡c h» thŁng n(cid:160)y qua c¡c k¶nh truy•n d¤n v(cid:230) tuy‚n m(cid:176)t (cid:31)§t kh¡c nhau, sß d(cid:246)ng m(cid:230) h…nh k¶nh (cid:31)(cid:236)n gi£n AWGN (cid:31)‚n c¡c m(cid:230) h…nh k¶nh phøc t⁄p h(cid:236)n nh(cid:247) m(cid:230) h…nh k¶nh fading Rice, m(cid:230) h…nh k¶nh fading Rayleigh (cid:31)a (cid:31)(cid:247)(cid:237)ng. Cho (cid:31)‚n nay, vi»c (cid:31)¡nh gi¡ hi»u n«ng cıa h» thŁng DCSK qua m(cid:230) h…nh k¶nh truy•n v(cid:230) tuy‚n cıa h» thŁng th(cid:230)ng tin v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t v¤n ch(cid:247)a (cid:31)(cid:247)æc nghi¶n cøu.
1.5. K¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t
1.5.1. Gi(cid:238)i thi»u k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t
K¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t giœa «ng-ten ph¡t cıa v» tinh v(cid:160) «ng-ten thu cıa m¡y thu di (cid:31)ºng (cid:31)(cid:247)æc minh h(cid:229)a trong H…nh 1.11. Do t‰nh ch§t ng¤u nhi¶n v(cid:160) kh(cid:230)ng th” (cid:31)o¡n tr(cid:247)(cid:238)c cıa m(cid:230)i tr(cid:247)(cid:237)ng lan truy•n l(cid:160)m t«ng (cid:31)º phøc t⁄p cıa (cid:31)(cid:176)c t‰nh suy gi£m truy•n d¤n trong c¡c li¶n k‚t truy•n th(cid:230)ng di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t, n¶n c¡c £nh h(cid:247)(cid:240)ng truy•n d¤n (cid:31)(cid:247)æc m(cid:230) h…nh h(cid:226)a b‹ng c¡c h(cid:160)m ph¥n phŁi x¡c su§t kh¡c nhau.
1.5.2. Mºt sŁ h(cid:160)m ph¥n phŁi x¡c su§t cho m(cid:230) h…nh h(cid:226)a k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng
m(cid:176)t (cid:31)§t
Tr(cid:247)(cid:237)ng hæp (cid:240) khu v(cid:252)c th(cid:160)nh th(cid:224), t‰n hi»u (cid:31)ƒu v(cid:160)o t⁄i m¡y thu (cid:31)(cid:247)æc coi l(cid:160) tŒng cıa c¡c th(cid:160)nh phƒn b(cid:224) che khu§t, b(cid:224) ph£n x⁄ ho(cid:176)c nhi„u x⁄ g¥y ra b(cid:240)i s(cid:252) d(cid:224)ch pha, (cid:31)º tr„ th(cid:237)i gian
8
H…nh 1.11: Minh h(cid:229)a k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t. (ngu(cid:231)n [77])
v(cid:160) s(cid:252) suy gi£m kh¡c nhau. Trong tr(cid:247)(cid:237)ng hæp n(cid:160)y, h(cid:160)m ph¥n phŁi x¡c su§t (PDF) cıa h» sŁ k¶nh (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)a ra trong [80] nh(cid:247) sau:
(cid:18) (cid:19)
,
−
(1.12)
pRayleigh(α) =
α σ2 exp
α2 2σ2
trong (cid:31)(cid:226) α l(cid:160) h» sŁ k¶nh (hay cÆn g(cid:229)i l(cid:160) h» sŁ fading) v(cid:160) σ l(cid:160) tham sŁ t(cid:27) l» cıa ph¥n phŁi. Ph¥n bŁ Rayleigh th(cid:247)(cid:237)ng (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:176)c t£ b(cid:240)i h» sŁ K (cid:31)(cid:247)æc x¡c (cid:31)(cid:224)nh b(cid:240)i
(cid:17)
K = 10 log
[dB] .
(1.13)
(cid:16) 1 2σ2
Trong c¡c k(cid:224)ch b£n truy•n d¤n v(cid:238)i s(cid:252) hi»n di»n cıa th(cid:160)nh phƒn LOS, t‰n hi»u nh“n (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)æc bi”u th(cid:224) b‹ng tŒng cıa th(cid:160)nh phƒn LOS v(cid:160) c¡c th(cid:160)nh phƒn fading (cid:31)a (cid:31)(cid:247)(cid:237)ng (cid:31)ºc l“p kh¡c nhau. H» sŁ k¶nh tu¥n theo ph¥n phŁi Rice [80], (cid:31)(cid:247)æc x¡c (cid:31)(cid:224)nh b(cid:240)i
(cid:18) (cid:19) (cid:19)
−
,
(1.14)
I0
pRice(α) =
α σ2 exp
α2 + C2 2σ2
(cid:18)aC σ2
trong (cid:31)(cid:226) I0(.) v(cid:160) C t(cid:247)(cid:236)ng øng l(cid:160) h(cid:160)m Bessel b“c kh(cid:230)ng sßa (cid:31)Œi v(cid:160) bi¶n (cid:31)º cıa th(cid:160)nh phƒn LOS. T(cid:27) l» c(cid:230)ng su§t cıa th(cid:160)nh phƒn LOS v(cid:238)i c¡c th(cid:160)nh phƒn (cid:31)a (cid:31)(cid:247)(cid:237)ng (cid:31)(cid:247)æc g(cid:229)i l(cid:160) h» sŁ Rice (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)a ra nh(cid:247) sau:
(cid:19)
K = 10 log
[dB] .
(1.15)
(cid:18) C2 2σ2
Trong tr(cid:247)(cid:237)ng hæp c(cid:226) ch(cid:247)(cid:238)ng ng⁄i v“t k‰ch th(cid:247)(cid:238)c l(cid:238)n, t‰n hi»u thu b(cid:224) ph¥n t¡n v(cid:160) h§p th(cid:246), do (cid:31)(cid:226) gi¡ tr(cid:224) trung b…nh cıa c(cid:230)ng su§t nh“n (cid:31)(cid:247)æc thay (cid:31)Œi. H(cid:160)m ph¥n phŁi x¡c su§t cıa h» sŁ k¶nh b(cid:224) £nh h(cid:247)(cid:240)ng b(cid:240)i che khu§t tu¥n theo ph¥n phŁi Lognormal [80], (cid:31)(cid:247)æc vi‚t nh(cid:247) sau: (cid:18) (cid:19)
exp
−
,
(1.16)
pLognormal(α) =
2π
(ln α − mµ)2 2σ2 µ
1 √ ασµ
v(cid:238)i σµ v(cid:160) mµ lƒn l(cid:247)æt l(cid:160) (cid:31)º l»ch chu'n v(cid:160) gi¡ tr(cid:224) trung cıa th(cid:160)nh phƒn che khu§t (ln(α)).
9
1.5.3. M(cid:230) h…nh k¶nh Lutz
M(cid:230) h…nh k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t (cid:31)(cid:247)æc sß d(cid:246)ng (cid:31)” (cid:31)¡nh gi¡ hi»u n«ng cıa c¡c h» thŁng nghi¶n cøu trong lu“n ¡n l(cid:160) m(cid:230) h…nh k¶nh Lutz. Mºt sŁ m(cid:230) h…nh k¶nh v» tinh (cid:31)¢ (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)• xu§t nh(cid:247) Loo, Corazza, Lutz, Nakagami v(cid:160) Norton [80], trong (cid:31)(cid:226) m(cid:230) h…nh Lutz ph(cid:242) hæp nh§t v(cid:238)i dœ li»u th(cid:252)c nghi»m. Trong c¡c c(cid:230)ng tr…nh (cid:31)¢ (cid:31)(cid:247)æc c(cid:230)ng bŁ gƒn (cid:31)¥y [81-87] cho th§y m(cid:230) h…nh k¶nh Lutz v¤n (cid:31)(cid:247)æc sß d(cid:246)ng rºng r¢i cho ph¥n t‰ch k¶nh v» tinh trong h» thŁng th(cid:230)ng tin v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t.
∞ (cid:90)
M(cid:230) h…nh Lutz, (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)• xu§t b(cid:240)i Lutz Erich v(cid:160) c¡c cºng s(cid:252) [88], l(cid:160) m(cid:230) h…nh k¶nh v(cid:238)i hai tr⁄ng th¡i, tr⁄ng th¡i tŁt v(cid:160) tr⁄ng th¡i x§u. — tr⁄ng th¡i tŁt, h(cid:160)m ph¥n phŁi x¡c su§t cıa h» sŁ k¶nh (cid:31)(cid:247)æc bi”u th(cid:224) nh(cid:247) trong c(cid:230)ng thøc (1.14). — tr⁄ng th¡i x§u, h» sŁ k¶nh b(cid:224) thay (cid:31)Œi ng¤u nhi¶n theo ph¥n phŁi Suzuki, (cid:31)(cid:226) l(cid:160) s(cid:252) k‚t hæp giœa c¡c ph¥n phŁi Rayleigh v(cid:160) Lognormal. Trong tr(cid:247)(cid:237)ng hæp n(cid:160)y, h(cid:160)m ph¥n phŁi x¡c su§t cıa h» sŁ k¶nh (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)a ra l(cid:160)
(1.17)
pRayleigh
(cid:0)α| σ2(cid:1) pLognormal(σ2)dσ2,
pSuzuki(α) =
0
trong (cid:31)(cid:226), pRayleigh(.) v(cid:160) pLognormal(.) (cid:31)(cid:247)æc bi”u di„n lƒn l(cid:247)æt theo c¡c c(cid:230)ng thøc (1.12) v(cid:160) (1.16). H(cid:160)m ph¥n phŁi x¡c su§t cıa h» sŁ k¶nh trong m(cid:230) h…nh hai tr⁄ng th¡i (cid:31)(cid:247)æc x¡c (cid:31)(cid:224)nh b(cid:240)i
(1.18)
pLutz(α) = (1 − A) · pRice(α) + A · pSuzuki(α),
v(cid:238)i A l(cid:160) x¡c su§t xu§t hi»n tr⁄ng th¡i k¶nh x§u.
1.6. K‚t lu“n ch(cid:247)(cid:236)ng
Tł nºi dung (cid:31)¢ (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)• c“p trong Ch(cid:247)(cid:236)ng 1, mºt sŁ nh“n x†t sau (cid:31)¥y (cid:31)(cid:247)æc r(cid:243)t ra:
(cid:136) Sß d(cid:246)ng c¡c h» thŁng truy•n th(cid:230)ng b£o m“t d(cid:252)a tr¶n hØn lo⁄n cho c¡c øng d(cid:246)ng
kh(cid:230)ng d¥y l(cid:160) mºt gi£i ph¡p (cid:31)ƒy høa h(cid:181)n cho t«ng c(cid:247)(cid:237)ng b£o m“t (cid:240) l(cid:238)p v“t l(cid:254).
(cid:136) C¡c h» thŁng (cid:31)i•u ch‚ v(cid:160) gi£i (cid:31)i•u ch‚ sŁ kh(cid:230)ng li¶n k‚t (cid:31)(cid:247)æc nghi¶n cøu rºng r¢i do t‰nh kh£ thi cıa ch(cid:243)ng cao h(cid:236)n c¡c h» thŁng li¶n k‚t. (cid:30)(cid:176)c bi»t, h» thŁng DCSK d(cid:160)nh (cid:31)(cid:247)æc s(cid:252) quan t¥m l(cid:238)n cıa c¡c nh(cid:160) nghi¶n cøu. Nhi•u phi¶n b£n c£i ti‚n cıa DCSK (cid:31)¢ (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)• xu§t v(cid:160) (cid:31)¡nh gi¡ mang l⁄i s(cid:252) c£i thi»n hi»u n«ng (cid:31)¡ng k”, trong (cid:31)(cid:226) ti¶u bi”u l(cid:160) IDCSK.
(cid:136) (cid:30)¡nh gi¡ hi»u n«ng c¡c h» thŁng DCSK qua k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t cƒn ph£i (cid:31)(cid:247)æc nghi¶n cøu (cid:31)” l(cid:160)m c(cid:236) s(cid:240) cho c¡c (cid:31)• xu§t m(cid:240) rºng ho(cid:176)c c£i ti‚n c¡c h» thŁng n(cid:160)y trong th(cid:230)ng tin v» tinh.
Xu§t ph¡t tł nhœng ph¥n t‰ch (cid:240) tr¶n, c¡c (cid:31)• xu§t nghi¶n cøu trong c¡c ch(cid:247)(cid:236)ng ti‚p theo cıa lu“n ¡n t“p trung v(cid:160)o hai h» thŁng, (cid:31)(cid:226) l(cid:160) DCSK v(cid:160) IDCSK, theo c¡c h(cid:247)(cid:238)ng: c£i thi»n hi»u n«ng t¿ l» lØi bit cho c¡c h» thŁng; m(cid:230) h…nh h(cid:226)a h» thŁng, ph¥n t‰ch v(cid:160) (cid:31)(cid:247)a ra c(cid:230)ng thøc t‰nh BER cho h» thŁng DCSK v(cid:160) IDCSK qua k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t.
10
Ch(cid:247)(cid:236)ng 2
PH(cid:133)N T(cid:157)CH HI(cid:155)U N(cid:139)NG C(cid:213)A H(cid:155) TH¨NG 2T2R-IDCSK V˛I
(cid:131)NH H(cid:215)—NG C(cid:213)A CHU(cid:201)I H(cid:201)N LO(cid:132)N (cid:30)(cid:131)O NG(cid:215)(cid:209)C TH˝I GIAN
Trong ch(cid:247)(cid:236)ng n(cid:160)y, lu“n ¡n (cid:31)• xu§t mºt cßa sŒ t‰nh to¡n m(cid:238)i (cid:31)” (cid:247)(cid:238)c l(cid:247)æng ch‰nh x¡c £nh h(cid:247)(cid:240)ng cıa ho⁄t (cid:31)ºng (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian (cid:31)‚n vi»c t‰nh to¡n hi»u n«ng BER cıa c¡c h» thŁng sß d(cid:246)ng chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian. K‚t qu£ theo ph¥n t‰ch l(cid:254) thuy‚t v(cid:160) m(cid:230) ph(cid:228)ng cho th§y h» thŁng 2T2R-IDCSK c(cid:226) hi»u n«ng BER tŁt h(cid:236)n so v(cid:238)i h» thŁng IDCSK.
2.1. D⁄ng s(cid:226)ng v(cid:160) (cid:31)(cid:176)c (cid:31)i”m t(cid:247)(cid:236)ng quan cıa chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian
Lu“n ¡n ph¥n t‰ch c¡c (cid:31)(cid:176)c (cid:31)i”m v• d⁄ng s(cid:226)ng v(cid:160) t(cid:247)(cid:236)ng quan cıa c¡c chuØi hØn lo⁄n trong hai tr(cid:247)(cid:237)ng hæp sau: Tr(cid:247)(cid:237)ng hæp 1: Giœa hai chuØi hØn lo⁄n th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng b§t k(cid:253) (cid:31)(cid:247)æc t⁄o b(cid:240)i c(cid:242)ng mºt h» thŁng hØn lo⁄n v(cid:238)i c¡c (cid:31)i•u ki»n ban (cid:31)ƒu kh¡c nhau; Tr(cid:247)(cid:237)ng hæp 2: Giœa mºt chuØi hØn lo⁄n th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng b§t k(cid:253) v(cid:160) phi¶n b£n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian cıa n(cid:226).
2.1.1. D⁄ng s(cid:226)ng cıa t‰n hi»u hØn lo⁄n
H…nh 2.1: D⁄ng s(cid:226)ng cıa (a) tŒng v(cid:160) (b) t‰ch cıa hai t‰n hi»u hØn lo⁄n th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng.
H…nh 2.1 th” hi»n d⁄ng s(cid:226)ng cıa t‰n hi»u tŒng v(cid:160) t‰ch cıa hai chuØi hØn lo⁄n th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng cho tr(cid:247)(cid:237)ng hæp 1 . Ch(cid:243)ng ta c(cid:226) th” th§y s(cid:252) bi‚n (cid:31)Œi hØn lo⁄n cıa bi¶n (cid:31)º theo th(cid:237)i gian chu'n h(cid:226)a cıa c¡c t‰n hi»u n(cid:160)y.
D⁄ng s(cid:226)ng cıa tŒng v(cid:160) t‰ch cıa c¡c chuØi, (cid:31)(cid:226) l(cid:160) xk v(cid:160) ˜xk, cho tr(cid:247)(cid:237)ng hæp 2 (cid:31)(cid:247)æc hi”n
11
H…nh 2.2: D⁄ng s(cid:226)ng cıa (a) tŒng v(cid:160) (b) t‰ch cıa c¡c chuØi hØn lo⁄n th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng v(cid:160) (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian.
th(cid:224) trong H…nh 2.2 (a) v(cid:160) (b) t(cid:247)(cid:236)ng øng. C(cid:226) th” th§y r‹ng trong cßa sŒ quan s¡t, β = 200, d⁄ng s(cid:226)ng (cid:240) nßa kho£ng th(cid:237)i gian thø nh§t v(cid:238)i 0 < β ≤ 100 v(cid:160) nßa kho£ng th(cid:237)i gian thø hai v(cid:238)i 100 < β ≤ 200 (cid:31)£o ng(cid:247)æc v• th(cid:237)i gian v(cid:238)i nhau. C¡c m¤u t(cid:247)(cid:236)ng (cid:31)(cid:247)(cid:236)ng trong hai nßa, v‰ d(cid:246) t⁄i c¡c khe th(cid:237)i gian thø k v(cid:160) (β − k + 1), c(cid:226) bi¶n (cid:31)º b‹ng nhau v(cid:160) ph(cid:246) thuºc thŁng k¶ v(cid:160)o nhau. Tuy nhi¶n, c¡c m¤u (cid:240) th(cid:237)i gian kh¡c nhau trong c(cid:242)ng mºt nßa l(cid:160) (cid:31)ºc l“p thŁng k¶ v(cid:238)i nhau. Do (cid:31)(cid:226), c¡c m¤u ri¶ng bi»t (cid:240) c¡c khe th(cid:237)i gian kh¡c nhau cıa c¡c chuØi tŒng v(cid:160) t‰ch, (cid:31)(cid:226) l(cid:160) xk + ˜xk v(cid:160) xk ˜xk, ch¿ (cid:31)ºc l“p thŁng k¶ trong mºt nßa cßa sŒ quan s¡t.
2.1.2. (cid:30)(cid:176)c (cid:31)i”m t(cid:252) t(cid:247)(cid:236)ng quan v(cid:160) t(cid:247)(cid:236)ng quan ch†o
H…nh 2.4 (a) v(cid:160) (b) t(cid:247)(cid:236)ng øng hi”n th(cid:224) c¡c h(cid:160)m t(cid:247)(cid:236)ng quan ch†o cho c¡c tr(cid:247)(cid:237)ng hæp 1 v(cid:160) 2. Ch(cid:243)ng ta c(cid:226) th” th§y s(cid:252) kh¡c bi»t trong c¡c gi¡ tr(cid:224) t(cid:247)(cid:236)ng quan ch†o. (cid:30)Łi v(cid:238)i hƒu h‚t c¡c (cid:31)º tr„ th(cid:237)i gian, gi¡ tr(cid:224) t(cid:247)(cid:236)ng quan ch†o cıa tr(cid:247)(cid:237)ng hæp 2 l(cid:238)n h(cid:236)n gi¡ tr(cid:224) t(cid:247)(cid:236)ng quan ch†o cıa tr(cid:247)(cid:237)ng hæp 1. S(cid:252) kh¡c bi»t n(cid:160)y c(cid:226) th” (cid:31)(cid:247)æc gi£i th‰ch b‹ng s(cid:252) ph(cid:246) thuºc thŁng k¶ giœa c¡c m¤u trong tr(cid:247)(cid:237)ng hæp 2. (cid:131)nh h(cid:247)(cid:240)ng cıa s(cid:252) ph(cid:246) thuºc thŁng k¶ n(cid:160)y (cid:31)‚n t‰nh to¡n hi»u n«ng BER s‡ (cid:31)(cid:247)æc ph¥n t‰ch trong M(cid:246)c 2.4.
2.2. K‚t hæp giœa (cid:31)i•u ch‚ kh(cid:226)a d(cid:224)ch hØn lo⁄n vi sai c£i ti‚n v(cid:238)i k(cid:255) thu“t MIMO
H» thŁng kh(cid:226)a d(cid:224)ch hØn lo⁄n vi sai c£i ti‚n (IDCSK) sß d(cid:246)ng chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian cho th§y s(cid:252) c£i thi»n (cid:31)¡ng k” v• hi»u n«ng BER, tŁc (cid:31)º truy•n dœ li»u v(cid:160) hi»u qu£ sß d(cid:246)ng phŒ so v(cid:238)i s(cid:236) (cid:31)(cid:231) DCSK th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng. Vi»c ¡p d(cid:246)ng 2x2 MIMO sß d(cid:246)ng m¢ khŁi kh(cid:230)ng gian - th(cid:237)i gian cıa Alamouti [90] cho s(cid:236) (cid:31)(cid:231) DCSK truy•n thŁng, (cid:31)(cid:226) l(cid:160) MIMO-DCSK, (cid:31)¢ (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)i•u tra trong c(cid:230)ng tr…nh [91] v(cid:238)i m(cid:246)c ti¶u c£i thi»n hi»u n«ng cıa h» thŁng. K‚t qu£ (cid:31)⁄t (cid:31)(cid:247)æc cho th§y MIMO-DCSK c(cid:226) hi»u n«ng BER v(cid:247)æt trºi h(cid:236)n nhi•u so v(cid:238)i s(cid:236) (cid:31)(cid:231) DCSK th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng. Gƒn (cid:31)¥y, mºt h» thŁng 2x2 MIMO-IDCSK (cid:31)¢ (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)•
12
H…nh 2.4: C¡c h(cid:160)m t(cid:247)(cid:236)ng quan ch†o, theo tr„ th(cid:237)i gian chu'n h(cid:226)a, cıa (a) hai chuØi hØn lo⁄n th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng v(cid:160) (b) chuØi hØn lo⁄n th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng v(cid:160) chuØi (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian.
xu§t trong [92] cung c§p ph¥n t‰ch hi»u n«ng t(cid:27) l» lØi bit qua k¶nh nhi„u Gaussian tr›ng cºng. Tuy nhi¶n, ph¥n t‰ch n(cid:160)y kh(cid:230)ng xem x†t s(cid:252) kh¡c bi»t v• kh‰a c⁄nh t(cid:247)(cid:236)ng quan giœa chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian v(cid:160) chuØi hØn lo⁄n th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng. Nh(cid:237) nhœng læi th‚ cıa s(cid:236) (cid:31)(cid:231) IDCSK trong c¡c h» thŁng d(cid:252)a tr¶n hØn lo⁄n v(cid:160) MIMO trong truy•n th(cid:230)ng kh(cid:230)ng d¥y, lu“n ¡n nghi¶n cøu hi»u n«ng t(cid:27) l» lØi bit cıa h» thŁng k‚t hæp g(cid:231)m IDCSK v(cid:160) k(cid:255) thu“t 2x2 MIMO, (cid:31)(cid:226) l(cid:160) 2T2R-IDCSK, qua k¶nh AWGN. Kh¡c v(cid:238)i ph¥n t‰ch trong [92], c(cid:230)ng vi»c cıa lu“n ¡n chøng minh s(cid:252) kh¡c nhau v• (cid:31)(cid:176)c (cid:31)i”m t(cid:247)(cid:236)ng quan giœa chuØi hØn lo⁄n th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng v(cid:160) chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian. (cid:30)(cid:176)c bi»t, £nh h(cid:247)(cid:240)ng cıa s(cid:252) kh¡c nhau n(cid:160)y (cid:31)(cid:247)æc xem x†t v(cid:160) ph£n ¡nh trong t‰nh to¡n hi»u n«ng BER cıa h» thŁng.
2.3. H» thŁng 2T2R-IDCSK
2.3.1. M¡y ph¡t
C¡c t‰n hi»u truy•n trong th(cid:237)i gian hai chu k(cid:253) bit (2Tb) c(cid:226) th” (cid:31)(cid:247)æc bi”u di„n nh(cid:247) sau:
(cid:40)
1 ≤ k ≤ β,
(2.2)
s1,k =
˜xk + b1xk, ˜xk−β − b∗
2xk−β, β < k ≤ 2β,
(cid:40)
1 ≤ k ≤ β,
(2.3)
s2,k =
˜xk + b2xk, ˜xk−β + b∗
1xk−β, β < k ≤ 2β,
2.3.2. M¡y thu
C¡c m¤u t‰n hi»u nh“n (cid:31)(cid:247)æc thø k tr¶n hai «ng-ten thu (cid:31)(cid:247)æc x¡c (cid:31)(cid:224)nh b(cid:240)i
(cid:40)
1 ≤ k ≤ β,
(2.5)
r1,k =
(cid:1) + n(2) (cid:1) + h12 (cid:0)˜xk−β − b∗
h11 (˜xk + b1xk) + h12 (˜xk + b2xk) + n(1) 1,k, (cid:0)˜xk−β + b∗ 1xk−β h11
2xk−β
1,k, β < k ≤ 2β,
v(cid:160) (cid:40)
1 ≤ k ≤ β,
(2.6)
r2,k =
2xk−β
(cid:1) + n(2) (cid:1) + h22 (cid:0)˜xk−β − b∗
h21 (˜xk + b1xk) + h22 (˜xk + b2xk) + n(1) 2,k, (cid:0)˜xk−β + b∗ h21 1xk−β
2,k, β < k ≤ 2β.
C¡c t‰n hi»u (cid:31)ƒu ra cıa bº gi£i m¢ STBC (cid:31)(cid:247)æc x¡c (cid:31)(cid:224)nh b(cid:240)i
(cid:19)
= H ∗Y = U H ∗HB + H ∗I + H ∗N,
(2.25)
(cid:18) D1 D2
13
H…nh 2.5: S(cid:236) (cid:31)(cid:231) khŁi cıa h» thŁng 2T2R-IDCSK: (a) S(cid:236) (cid:31)(cid:231) m¡y ph¡t v(cid:160) (b) S(cid:236) (cid:31)(cid:231) m¡y thu.
(cid:19) l(cid:160) ho¡n v(cid:224) li¶n hæp cıa H. v(cid:238)i H ∗ =
h22 −h21
(cid:18) h∗ 11 h∗ h12 21 12 h∗ h∗ 22 − h11
CuŁi c(cid:242)ng, c¡c bit dœ li»u (cid:240) (cid:31)ƒu ra cıa bº quy‚t (cid:31)(cid:224)nh møc (cid:31)(cid:247)æc kh(cid:230)i ph(cid:246)c dœ li»u.
2.4. Ph¥n t‰ch hi»u n«ng t(cid:27) l» lØi bit d(cid:252)a tr¶n cßa sŒ t‰nh to¡n m(cid:238)i
Trong c(cid:230)ng tr…nh [92] cıa Bingyan v(cid:160) c¡c cºng s(cid:252), t(cid:27) l» lØi bit cıa h» thŁng 2x2 MIMO-
IDCSK (cid:31)(cid:247)æc t‰nh nh(cid:247) sau:
(cid:32)
BER =
erfc
+
(2.28)
(cid:19)2(cid:33)−1/2 .
1 2
3 4
β 32
N0 Eb
(cid:18)N0 Eb
Tuy nhi¶n qu¡ tr…nh t‰nh to¡n BER cıa Bingyan kh(cid:230)ng x†t (cid:31)‚n s(cid:252) kh¡c bi»t v• (cid:31)(cid:176)c (cid:31)i”m t(cid:247)(cid:236)ng quan cıa chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian so v(cid:238)i chuØi hØn lo⁄n th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng. Li»u s(cid:252) kh¡c bi»t v• (cid:31)(cid:176)c (cid:31)i”m t(cid:247)(cid:236)ng quan cıa chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc so v(cid:238)i chuØi hØn lo⁄n th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng c(cid:226) £nh h(cid:247)(cid:240)ng g… (cid:31)‚n c¡ch t‰nh to¡n hi»u n«ng BER. (cid:30)” l(cid:160)m rª v§n (cid:31)• n(cid:160)y, lu“n ¡n t“p trung ph¥n t‰ch £nh h(cid:247)(cid:240)ng t(cid:247)(cid:236)ng quan cıa c¡c chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian (cid:31)‚n vi»c t‰nh to¡n hi»u n«ng BER cıa h» thŁng 2T2R-IDCSK.
Ph¥n t‰ch BER d(cid:252)a tr¶n c¡c gi£ thi‚t nh(cid:247) sau: k¶nh AWGN v(cid:238)i h» sŁ k¶nh hij = 1, sß
14
(cid:104)
(cid:105)
d(cid:246)ng chuØi hØn lo⁄n (cid:31)(cid:247)æc t⁄o b(cid:240)i h(cid:160)m (cid:31)a thøc Chebyshev (CPF) b“c hai, t⁄p ¥m Gauss c(cid:226) gi¡ tr(cid:224) trung b…nh E [nk] = 0 v(cid:160) gi¡ tr(cid:224) ph(cid:247)(cid:236)ng sai V ar [nk] = N0/2. V(cid:238)i gi£ sß r‹ng x¡c su§t xu§t hi»n cıa c¡c bit b1 v(cid:160) b2 xu§t hi»n (cid:240) (cid:31)ƒu ra cıa ngu(cid:231)n dœ li»u l(cid:160) nh(cid:247) nhau, t(cid:27) l» lØi bit c(cid:226) th” (cid:31)(cid:247)æc x§p x¿ b‹ng bi”u thøc sau [29]:
(cid:19) (cid:18) E √
(2.52)
BER = 1
,
2erfc
D1|b1=1,b2=1 2V ar[ D1|b1=1,b2=1]
H…nh 2.6: Minh h(cid:229)a th(cid:237)i l(cid:247)æng t‰nh to¡n m(cid:238)i cho (a) xk + ˜xk v(cid:160) (b) xk ˜xk.
Qu¡ tr…nh t‰nh to¡n c¡c gi¡ tr(cid:224) ph(cid:247)(cid:236)ng sai cıa D1 ph£i (cid:31)£m b£o r‹ng trong cßa sŒ t‰nh to¡n c¡c m¤u (cid:31)ºc l“p thŁng k¶ v(cid:238)i nhau. Tuy nhi¶n, theo ph¥n t‰ch trong M(cid:246)c 2.1, k‚t qu£ cho th§y trong cßa sŒ t‰nh to¡n th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng (Tb), c¡c m¤u r(cid:237)i r⁄c cıa c¡c chuØi kh(cid:230)ng (cid:31)ºc l“p thŁng k¶ v(cid:238)i nhau, nh(cid:247)ng c¡c m¤u (cid:240) mØi nßa cßa sŒ quan s¡t l⁄i (cid:31)ºc l“p thŁng k¶. Do (cid:31)(cid:226), lu“n ¡n (cid:31)• xu§t mºt c¡ch ti‚p c“n kh¡c (cid:31)” x¡c (cid:31)(cid:224)nh cßa sŒ t‰nh to¡n m(cid:238)i, (cid:31)(cid:226) l(cid:160) Tb/2 v(cid:238)i Tb = Tcβ v(cid:160) β l(cid:160) sŁ nguy¶n chfin, (cid:31)” (cid:31)£m b£o r‹ng trong cßa sŒ t‰nh to¡n m(cid:238)i c¡c m¤u s‡ (cid:31)ºc l“p thŁng k¶ v(cid:238)i nhau. H…nh 2.6 (a) v(cid:160) (b) minh h(cid:229)a cßa sŒ t‰nh to¡n m(cid:238)i cho xk + ˜xk v(cid:160) xk ˜xk t(cid:247)(cid:236)ng øng.
D(cid:252)a tr¶n cßa sŒ t‰nh to¡n (cid:31)• xu§t, c¡c gi¡ tr(cid:224) trung b…nh v(cid:160) ph(cid:247)(cid:236)ng sai cıa bi‚n quy‚t
(cid:31)(cid:224)nh D1 (cid:31)(cid:247)æc t‰nh to¡n v(cid:160) bi”u thøc BER thu (cid:31)(cid:247)æc nh(cid:247) sau:
(cid:32)
erfc
+
+
BER =
(2.80)
(cid:19)2(cid:33)−1/2 .
1 2
3 4
β 16
5 Eb
N0 Eb
(cid:18)N0 Eb
Tł c¡c c(cid:230)ng thøc (2.28) v(cid:160) (2.80) c(cid:226) th” th§y: k‚t qu£ t‰nh BER cıa lu“n ¡n theo c(cid:230)ng thøc (2.80) kh¡c v(cid:238)i k‚t qu£ t‰nh to¡n cıa [92] theo c(cid:230)ng thøc (2.28). S(cid:252) kh¡c bi»t n(cid:160)y l(cid:160) do vi»c xem x†t s(cid:252) £nh h(cid:247)(cid:240)ng t(cid:247)(cid:236)ng quan cıa c¡c chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian trong qu¡ tr…nh ph¥n t‰ch BER cıa [92].
15
L(cid:247)u (cid:254) r›ng, ph(cid:247)(cid:236)ng ph¡p t‰nh BER trong phƒn n(cid:160)y c(cid:226) th” ¡p d(cid:246)ng (cid:31)Łi v(cid:238)i b§t k(cid:253) h(cid:160)m hØn lo⁄n n(cid:160)o. C¡c gi¡ tr(cid:224) trung b…nh v(cid:160) ph(cid:247)(cid:236)ng sai cıa bi‚n quy‚t (cid:31)(cid:224)nh (cid:240) (cid:31)ƒu ra bº gi£i m¢ STBC (Di) s‡ (cid:31)(cid:247)æc t‰nh to¡n v(cid:238)i h(cid:160)m hØn lo⁄n c(cid:246) th” sau (cid:31)(cid:226) c¡c gi¡ tr(cid:224) n(cid:160)y (cid:31)(cid:247)æc d(cid:242)ng (cid:31)” t‰nh to¡n BER theo c¡c b(cid:247)(cid:238)c (cid:31)(cid:247)æc ch¿ ra trong ph¥n t‰ch tr¶n.
2.5. K‚t qu£ m(cid:230) ph(cid:228)ng sŁ
2.5.1. Hi»u n«ng BER qua k¶nh AWGN v(cid:160) k¶nh fading
H…nh 2.7: C¡c gi¡ tr(cid:224) BER theo Eb/N0 qua k¶nh AWGN v(cid:238)i β = 200.
H…nh 2.8: C¡c gi¡ tr(cid:224) BER cıa 2T2R-IDCSK theo h» sŁ tr£i phŒ β qua k¶nh AWGN.
Tr(cid:247)(cid:238)c h‚t, BER thu (cid:31)(cid:247)æc trong c(cid:230)ng thøc (2.80) (cid:31)(cid:247)æc x¡c minh b‹ng m(cid:230) ph(cid:228)ng sŁ. S(cid:252) ph(cid:246) thuºc BER v(cid:160)o c¡c tham sŁ th(cid:230)ng th(cid:247)(cid:237)ng, (cid:31)(cid:226) l(cid:160) t¿ sŁ Eb/N0 v(cid:160) h» sŁ tr£i phŒ β, (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)a ra. K‚t qu£ trong H…nh 2.7 v(cid:160) H…nh 2.8 th” hi»n r‹ng c(cid:226) mºt s(cid:252) tr(cid:242)ng kh(cid:238)p kh¡ tŁt giœa c¡c gi¡ tr(cid:224) BER m(cid:230) ph(cid:228)ng v(cid:160) gi¡ tr(cid:224) BER ph¥n t‰ch cıa lu“n ¡n. Ngo(cid:160)i ra, c(cid:244)ng c(cid:226) th” th§y r‹ng c¡c gi¡ tr(cid:224) BER (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)a ra trong [92] kh¡c v(cid:238)i k‚t qu£ BER cıa lu“n ¡n. S(cid:252) kh¡c bi»t n(cid:160)y l(cid:160) do £nh h(cid:247)(cid:240)ng t(cid:247)(cid:236)ng quan cıa c¡c chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian kh(cid:230)ng (cid:31)(cid:247)æc t‰nh (cid:31)‚n trong ph¥n t‰ch BER cıa [92].
Ti‚p theo, k‚t qu£ m(cid:230) ph(cid:228)ng BER cıa 2T2R-IDCSK, MIMO-DCSK, IDCSK, DCSK
16
H…nh 2.9: C¡c gi¡ tr(cid:224) BER (cid:31)⁄t (cid:31)(cid:247)æc tł m(cid:230) ph(cid:228)ng theo Eb/N0 qua k¶nh AWGN v(cid:238)i β = 200.
H…nh 2.10: C¡c gi¡ tr(cid:224) BER (cid:31)⁄t (cid:31)(cid:247)æc tł m(cid:230) ph(cid:228)ng theo Eb/N0 cıa 2T2R-IDCSK, MIMO-DCSK, IDCSK v(cid:160) DCSK qua k¶nh Rayleigh fading.
qua k¶nh AWGN v(cid:160) k¶nh Rayleigh fading (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)a ra t(cid:247)(cid:236)ng øng trong H…nh 2.9 v(cid:160) 2.10.
2.5.2. Hi»u n«ng BER qua k¶nh fading (cid:31)a (cid:31)(cid:247)(cid:237)ng
2.6. K‚t lu“n ch(cid:247)(cid:236)ng
Tł k‚t qu£ (cid:31)⁄t (cid:31)(cid:247)æc, mºt sŁ nh“n x†t (cid:31)(cid:247)æc r(cid:243)t ra nh(cid:247) sau: Ph¥n t‰ch BER cho c¡c h» thŁng sß d(cid:246)ng c¡c chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian cƒn (cid:31)(cid:247)æc th(cid:252)c hi»n d(cid:252)a tr¶n mºt cßa sŒ t‰nh to¡n m(cid:238)i (cid:31)” (cid:247)(cid:238)c l(cid:247)æng ch‰nh x¡c £nh h(cid:247)(cid:240)ng cıa ho⁄t (cid:31)ºng (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian; C£ k‚t qu£ ph¥n t‰ch v(cid:160) m(cid:230) ph(cid:228)ng (cid:31)•u ch¿ ra hi»u n«ng BER cıa h» thŁng 2T2R-IDCSK tŁt h(cid:236)n so v(cid:238)i cıa h» thŁng IDCSK. K‚t qu£ thu (cid:31)(cid:247)æc chøng minh r‹ng s(cid:236) (cid:31)(cid:231) 2T2R-IDCSK c(cid:226) th” (cid:31)(cid:247)æc ph¡t tri”n (cid:31)” tr(cid:240) th(cid:160)nh mºt gi£i ph¡p truy•n th(cid:230)ng d(cid:252)a tr¶n s(cid:252) hØn lo⁄n cho c¡c øng d(cid:246)ng kh(cid:230)ng d¥y. Cßa sŒ t‰nh to¡n m(cid:238)i (cid:31)¢ (cid:31)• xu§t (cid:240) ch(cid:247)(cid:236)ng n(cid:160)y s‡ (cid:31)(cid:247)æc ¡p d(cid:246)ng cho t‰nh to¡n hi»u n«ng cıa h» thŁng IDCSK qua k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t (cid:240) Ch(cid:247)(cid:236)ng 3.
17
Ch(cid:247)(cid:236)ng 3
PH(cid:133)N T(cid:157)CH HI(cid:155)U N(cid:139)NG H(cid:155) TH¨NG DCSK V(cid:128) IDCSK QUA
K(cid:150)NH V(cid:155) TINH DI (cid:30)¸NG M(cid:144)T (cid:30)(cid:135)T
Trong ch(cid:247)(cid:236)ng n(cid:160)y, lu“n ¡n (cid:31)• xu§t ¡p d(cid:246)ng h» thŁng DCSK v(cid:160) IDCSK trong th(cid:230)ng tin v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t. K‚t qu£ (cid:31)⁄t (cid:31)(cid:247)æc tł ph¥n t‰ch l(cid:254) thuy‚t v(cid:160) m(cid:230) ph(cid:228)ng cho th§y hi»u n«ng BER cıa DCSK v(cid:160) IDCSK ph(cid:246) thuºc v(cid:160)o tr⁄ng th¡i k¶nh truy•n. Ngo(cid:160)i ra, hi»u n«ng BER cıa DCSK v(cid:160) IDCSK th§p h(cid:236)n so v(cid:238)i c¡c ph(cid:247)(cid:236)ng ph¡p (cid:31)i•u ch‚ truy•n thŁng sß d(cid:246)ng s(cid:226)ng mang (cid:31)i•u hÆa.
3.1. (cid:222) t(cid:247)(cid:240)ng ¡p d(cid:246)ng DCSK v(cid:160) IDCSK trong th(cid:230)ng tin v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t
(cid:31)§t
H» thŁng kh(cid:226)a d(cid:224)ch hØn lo⁄n vi sai (DCSK) v(cid:160) nhœng phi¶n b£n m(cid:240) rºng cıa n(cid:226) (cid:31)¢ (cid:31)(cid:247)æc nghi¶n cøu rºng r¢i trong c¡c øng d(cid:246)ng kh(cid:230)ng d¥y. Tuy nhi¶n, vi»c ¡p d(cid:246)ng c¡c h» thŁng DCSK cho th(cid:230)ng tin v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t v¤n ch(cid:247)a (cid:31)(cid:247)æc nghi¶n cøu. V• c(cid:236) b£n, do s(cid:252) ph(cid:246) thuºc nh⁄y c£m v(cid:160)o c¡c (cid:31)i•u ki»n ban (cid:31)ƒu, t‰n hi»u hØn lo⁄n cho ph†p t⁄o ra v(cid:230) sŁ t‰n hi»u phi chu k(cid:253) v(cid:160) kh(cid:230)ng t(cid:247)(cid:236)ng quan. Ngo(cid:160)i ra, v(cid:238)i (cid:31)(cid:176)c t‰nh b«ng rºng vŁn c(cid:226), c¡c t‰n hi»u hØn lo⁄n (cid:31)¢ (cid:31)(cid:247)æc chøng minh l(cid:160) r§t ph(cid:242) hæp cho truy•n th(cid:230)ng tr£i phŒ. C¡c h» thŁng DCSK sß d(cid:246)ng c¡c chuØi hØn lo⁄n (cid:31)” truy•n t£i c¡c bit dœ li»u, n¶n ch(cid:243)ng k‚ thła nhœng (cid:247)u (cid:31)i”m cıa h» thŁng truy•n th(cid:230)ng tr£i phŒ nh(cid:247) kh£ n«ng chŁng g¥y nhi„u (anti-jamming) v(cid:160) x¡c su§t ph¡t hi»n th§p. Tł nhœng ph¥n t‰ch n(cid:160)y, (cid:254) t(cid:247)(cid:240)ng ¡p d(cid:246)ng DCSK v(cid:160) IDCSK cho k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)• xu§t.
3.2. M(cid:230) ph(cid:228)ng k¶nh Lutz
3.3. H» thŁng DCSK qua k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t
3.3.1. S(cid:236) (cid:31)(cid:231) h» thŁng
(cid:30)Łi v(cid:238)i m¡y ph¡t DCSK (cid:31)(cid:247)æc tr…nh b(cid:160)y trong H…nh 3.5 (a), t‰n hi»u (cid:31)ƒu ra cıa k¶nh
t(cid:247)(cid:236)ng øng v(cid:238)i m¤u truy•n thø k (cid:240) chu k(cid:253) b§t k(cid:253) c(cid:226) th” (cid:31)(cid:247)æc bi”u th(cid:224) b‹ng
1 ≤ k ≤ β,
αxk + nk,
(3.1)
rk = αsk + nk =
αbixk−β + nk, β < k ≤ 2β
(cid:40)
v(cid:238)i h» sŁ fading α l(cid:160) bi‚n ng¤u nhi¶n v(cid:238)i h(cid:160)m ph¥n phŁi x¡c su§t (cid:31)(cid:247)æc t‰nh theo c(cid:230)ng thøc (1.18). B¶n m¡y thu, t‰n hi»u nh“n (cid:31)(cid:247)æc rk (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)a v(cid:160)o bº gi£i (cid:31)i•u ch‚ DCSK. Gi¡ tr(cid:224) cıa bi‚n quy‚t (cid:31)(cid:224)nh (cid:240) (cid:31)ƒu ra bº t(cid:247)(cid:236)ng quan (cid:31)(cid:247)æc t‰nh l(cid:160)
(3.3)
+
Di = α2bi
xknk+β + bi
xknk
nknk+β,
x2 k + α
β (cid:80) k=1
(cid:19)
β (cid:80) k=1
β (cid:80) k=1
(cid:18) β (cid:80) k=1
18
H…nh 3.5: S(cid:236) (cid:31)(cid:231) khŁi cıa h» thŁng DCSK: (a) M¡y ph¡t DCSK, (b) K¶nh truy•n, (c) M¡y thu DCSK.
C¡c bit dœ li»u (cid:240) (cid:31)ƒu ra bº gi£i (cid:31)i•u ch‚ DCSK (cid:31)(cid:247)æc kh(cid:230)i ph(cid:246)c theo c(cid:230)ng thøc sau:
(cid:40)
+1, n‚u Di > 0,
(3.7)
ˆbi =
−1, n‚u Di < 0.
3.3.2. (cid:215)(cid:238)c l(cid:247)æng l(cid:254) thuy‚t t(cid:27) l» lØi bit
C(cid:244)ng v(cid:238)i c¡c gi£ thi‚t t(cid:247)(cid:236)ng t(cid:252) nh(cid:247) trong M(cid:246)c 2.4, t(cid:27) l» lØi bit cıa h» thŁng DCSK v(cid:238)i
gi¡ tr(cid:224) α nh§t (cid:31)(cid:224)nh (cid:31)(cid:247)æc t‰nh x§p x¿ nh(cid:247) sau: (cid:18) (cid:19)
√
BER(α) = 1
,
(3.9)
2 erfc
E[ Di|bi=+1] 2V ar[ Di|bi=+1]
∞ (cid:82)
exp (cid:0)−x2(cid:1) dx.
ε
trong (cid:31)(cid:226) h(cid:160)m erfc(·) (cid:31)(cid:247)æc x¡c (cid:31)(cid:224)nh b(cid:240)i erfc (ε) = 2√ π
T‰nh to¡n c¡c gi¡ tr(cid:224) trung b…nh v(cid:160) ph(cid:247)(cid:236)ng sai cıa bi‚n quy‚t Di sau (cid:31)(cid:226) thay v(cid:160)o c(cid:230)ng
thøc (3.9) (cid:31)(cid:247)æc
(cid:32) (cid:33)− 1
erfc
+
(3.18)
BER(α) =
2 ,
(cid:1)2
1 2
2V ar (cid:2)x2 (cid:3) k (cid:3) + βE2 (cid:2)x2 k
4 α2 Eb N0
2β (cid:0)α2 Eb N0
∞ (cid:90)
(cid:33)− 1 (cid:32)
BER =
erfc
+
(3.19)
2 p(α)dα.
(cid:1)2
1 2
2V ar (cid:2)x2 (cid:3) k (cid:3) + βE2 (cid:2)x2 k
4 α2 Eb N0
2β (cid:0)α2 Eb N0
0
D(cid:252)a tr¶n bi”u thøc BER thu (cid:31)(cid:247)æc trong c(cid:230)ng thøc (3.19) v(cid:160) bi”u (cid:31)(cid:231) ph¥n bŁ gi¡ tr(cid:224) cıa α thu (cid:31)(cid:247)æc, hi»u n«ng BER cıa h» thŁng (cid:31)(cid:247)æc x§p x¿
(cid:32) (cid:33)− 1
2β
M (cid:88)
BER = 0.5
erfc
+
(3.20)
2 φ(αm),
(cid:1)2
2V ar (cid:2)x2 (cid:3) k (cid:3) + βE2 (cid:2)x2 k
4 Eb α2 m N0
m=1
Eb N0
(cid:0)α2 m
19
trong (cid:31)(cid:226) M v(cid:160) φ (αm) t(cid:247)(cid:236)ng øng l(cid:160) sŁ (cid:31)i”m (sŁ kho£ng) gi¡ tr(cid:224) cıa bi”u (cid:31)(cid:231) v(cid:160) x¡c su§t (cid:31)” α c(cid:226) n«ng l(cid:247)æng r(cid:236)i v(cid:160)o gi¡ tr(cid:224) trung b…nh αm cıa mØi kho£ng.
3.3.3. M(cid:230) ph(cid:228)ng sŁ
BER m(cid:230) ph(cid:228)ng (cid:31)(cid:247)æc t‰nh b‹ng tŒng sŁ bit lØi chia cho tŒng sŁ 105 bit (cid:31)(cid:247)æc truy•n; c¡c tham sŁ (cid:31)ƒu v(cid:160)o cıa bº m(cid:230) ph(cid:228)ng k¶nh Lutz (cid:31)(cid:247)æc ch(cid:229)n v(cid:238)i K = 17dB, K = 12dB, mµ = −5dB, σµ = 2dB (c¡c gi¡ tr(cid:224) n(cid:160)y n‹m trong ph⁄m vi v(cid:242)ng gi¡ tr(cid:224) cıa c¡c tham sŁ (cid:31)i”n h…nh trong c¡c m(cid:230) h…nh k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t [97]). BER trung b…nh v(cid:238)i h(cid:160)m (cid:31)a thøc Chebyshev b“c hai (cid:31)(cid:247)æc t‰nh b‹ng
(cid:32) (cid:33)− 1
2β
M (cid:88)
+
+
(3.21)
BER = 0.5
erfc
2 φ(αm).
(cid:1)2
1 β
4 Eb α2 m N0
m=1
Eb N0
(cid:0)α2 m
H…nh 3.7: C¡c gi¡ tr(cid:224) BER theo Eb/N0 v(cid:238)i β = 200 trong c¡c tr(cid:247)(cid:237)ng hæp A kh¡c nhau.
K‚t qu£ m(cid:230) ph(cid:228)ng BER v(cid:160) BER t‰nh to¡n l(cid:254) thuy‚t theo c(cid:230)ng thøc (3.21) theo t(cid:27) l» Eb/N0, x¡c su§t tr⁄ng th¡i k¶nh x§u A v(cid:160) h» sŁ tr£i phŒ 2β (cid:31)(cid:247)æc th” hi»n t(cid:247)(cid:236)ng øng trong c¡c H…nh 3.7, 3.8 v(cid:160) 3.9. Rª r(cid:160)ng l(cid:160) c(cid:226) s(cid:252) tr(cid:242)ng kh(cid:238)p tŁt giœa hi»u n«ng ph¥n t‰ch v(cid:160) m(cid:230) ph(cid:228)ng.
3.4. H» thŁng IDCSK qua k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t
3.4.1. S(cid:236) (cid:31)(cid:231) m¡y ph¡t v(cid:160) m¡y thu
H…nh 3.10 (a) th” hi»n s(cid:236) (cid:31)(cid:231) c§u tr(cid:243)c m¡y ph¡t IDCSK v(cid:238)i t‰n hi»u (cid:31)ƒu ra cıa m¡y ph¡t (cid:31)(cid:247)æc th” hi»n theo c(cid:230)ng thøc (1.9). T‰n hi»u n(cid:160)y sau khi (cid:31)i qua k¶nh truy•n nh(cid:247) th” hi»n trong H…nh 3.10 (b) s‡ (cid:31)(cid:247)æc bi”u di„n nh(cid:247) sau:
(3.22)
rk = α(˜xk + bixk) + nk,
trong (cid:31)(cid:226) l(cid:160) h» sŁ fading v(cid:238)i PDF cıa n(cid:226) (cid:31)(cid:247)æc t‰nh theo c(cid:230)ng thøc (1.18).
(cid:30)Łi v(cid:238)i m¡y thu IDCSK (cid:31)(cid:247)æc tr…nh b(cid:160)y trong H…nh 3.10 (c), t‰n hi»u quan s¡t (cid:31)(cid:247)æc (cid:240) (cid:31)ƒu ra cıa bº t(cid:247)(cid:236)ng quan c(cid:226) th” (cid:31)(cid:247)æc t‰nh d(cid:252)a tr¶n c¡c c(cid:230)ng thøc (1.10) v(cid:160) (3.22) nh(cid:247)
20
H…nh 3.8: C¡c gi¡ tr(cid:224) BER theo x¡c su§t tr⁄ng th¡i x§u A v(cid:238)i β = 200.
H…nh 3.9: BER theo h» sŁ tr£i phŒ 2β trong tr(cid:247)(cid:237)ng hæp Eb/N0 = 15dB.
β (cid:88)
β (cid:88)
sau:
(x2
Di = α2bi
xk ˜xk
+ α2(1 + b2 i )
k + ˜x2 k)
k=1
k=1
(cid:124) (cid:125) (cid:125) (cid:123)(cid:122) U (cid:123)(cid:122) I
(3.23)
β (cid:88)
β (cid:88)
(cid:124) β (cid:88)
+ α
.
˜nknk
(˜xk ˜nk + xknk) + αbi
(xk ˜nk + ˜xknk) +
k=1
k=1
k=1 (cid:123)(cid:122) N
(cid:124) (cid:125)
T‰n hi»u quan s¡t n(cid:160)y (cid:31)(cid:247)æc sß d(cid:246)ng (cid:31)” kh(cid:230)i ph(cid:246)c bit dœ li»u nh“n (cid:31)(cid:247)æc theo quy t›c
nh(cid:247) th” hi»n trong c(cid:230)ng thøc (1.11).
3.4.2. (cid:215)(cid:238)c l(cid:247)æng l(cid:254) thuy‚t t(cid:27) l» lØi bit
(cid:129)p d(cid:246)ng cßa sŒ t‰nh to¡n (cid:31)• xu§t (cid:240) ch(cid:247)(cid:236)ng 2 cho ph¥n t‰ch hi»u n«ng BER cıa h» thŁng IDCSK, t‰nh to¡n t(cid:247)(cid:236)ng t(cid:252) trong nghi¶n cøu (cid:240) ch(cid:247)(cid:236)ng 2, BER cıa h» thŁng IDCSK
21
H…nh 3.10: S(cid:236) (cid:31)(cid:231) khŁi h» thŁng IDCSK: (a) C§u tr(cid:243)c m¡y ph¡t, (b) M(cid:230) h…nh k¶nh truy•n, (c) C§u tr(cid:243)c m¡y thu.
qua k¶nh Lutz v(cid:238)i gi¡ tr(cid:224) α nh§t (cid:31)(cid:224)nh (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)a ra nh(cid:247) sau:
(cid:32) (cid:33)− 1
erfc
+
+
(3.32)
BER(α) =
2 .
(cid:1)2
1 2
4 Eb
4 α2 Eb N0
β α4(cid:0) Eb N0
B(cid:240)i v… h» sŁ k¶nh α thay (cid:31)Œi ng¤u nhi¶n trong qu¡ tr…nh truy•n d¤n v(cid:160) giœ kh(cid:230)ng (cid:31)Œi
trong suŁt chu ky bit, do (cid:31)(cid:226) bi”u thøc BER trung b…nh (cid:31)(cid:247)æc x¡c (cid:31)(cid:224)nh b(cid:240)i
∞ (cid:90)
(cid:32) (cid:33)− 1
erfc
+
+
(3.33)
BER =
2 p(α)dα.
(cid:1)2
1 2
4 Eb
4 α2 Eb N0
β α4(cid:0) Eb N0
0
T(cid:247)(cid:236)ng t(cid:252) nh(cid:247) (cid:247)(cid:238)c l(cid:247)æng BER cıa DCSK trong m(cid:246)c 3.3.2, BER l(cid:254) thuy‚t cıa h» thŁng
IDCSK thu (cid:31)(cid:247)æc trong bi”u thøc (3.33) x§p x¿ l(cid:160)
M (cid:88)
(cid:32) (cid:33)− 1
(3.34)
BER =
erfc
+
+
2 φ(αm).
(cid:1)2
1 2
4 Eb
4 Eb α2 m N0
m=1
α4 m
β (cid:0) Eb N0
3.4.3. M(cid:230) ph(cid:228)ng sŁ v(cid:160) k‚t qu£
K‚t qu£ ph¥n t‰ch BER theo c(cid:230)ng thøc (3.34), (cid:31)(cid:247)æc x¡c minh b‹ng BER m(cid:230) ph(cid:228)ng theo c¡c tham sŁ, (cid:31)(cid:226) l(cid:160) t(cid:27) l» Eb/N0, x¡c su§t cıa tr⁄ng th¡i k¶nh x§u A v(cid:160) h» sŁ tr£i phŒ (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)a ra lƒn l(cid:247)æt trong H…nh 3.11, 3.12 v(cid:160) 3.13. Nh…n chung, c¡c k‚t qu£ ph¥n t‰ch kh¡ tr(cid:242)ng kh(cid:238)p v(cid:238)i k‚t qu£ m(cid:230) ph(cid:228)ng.
3.5. Hi»u su§t n«ng l(cid:247)æng v(cid:160) phŒ cıa c¡c h» thŁng DCSK
V• m(cid:176)t l(cid:254) thuy‚t, hi»u su§t n«ng l(cid:247)æng (cid:31)(cid:247)æc t‰nh b‹ng n«ng l(cid:247)æng cıa chuØi mang dœ li»u tr¶n mØi bit chia cho n«ng l(cid:247)æng bit, trong khi (cid:31)(cid:226) hi»u su§t phŒ (cid:31)(cid:247)æc t‰nh b‹ng t(cid:27) sŁ giœa tŁc (cid:31)º bit v(cid:160) b«ng th(cid:230)ng chi‚m d(cid:246)ng tr¶n k¶nh truy•n.
22
H…nh 3.11: C¡c gi¡ tr(cid:224) BER theo Eb/N0 v(cid:238)i β = 200 cho c¡c tr(cid:247)(cid:237)ng hæp A kh¡c nhau.
H…nh 3.12: C¡c gi¡ tr(cid:224) BER theo x¡c su§t tr⁄ng th¡i x§u A v(cid:238)i β = 200.
H…nh 3.13: C¡c gi¡ tr(cid:224) BER theo h» sŁ tr£i phŒ β trong tr(cid:247)(cid:237)ng hæp Eb/N0 = 15dB.
D(cid:252)a tr¶n gi£ (cid:31)(cid:224)nh r‹ng b«ng th(cid:230)ng chi‚m d(cid:246)ng tr¶n k¶nh cıa c¡c h» thŁng l(cid:160) nh(cid:247) nhau v(cid:160) b‹ng B, ch(cid:243)ng t(cid:230)i t‰nh (cid:31)(cid:247)æc hi»u su§t n«ng l(cid:247)æng v(cid:160) hi»u su§t phŒ cıa h» thŁng DCSK, IDCSK, NR-DCSK, SR-DCSK v(cid:160) PI-DCSK nh(cid:247) th” hi»n (cid:240) B£ng 3.1. C(cid:226) th” th§y tł c¡c
23
B£ng 3.1: Hi»u su§t n«ng l(cid:247)æng v(cid:160) phŒ cıa c¡c h» thŁng DCSK. H» thŁng Hi»u su§t n«ng l(cid:247)æng Hi»u su§t phŒ
DCSK IDCSK SR-DCSK NR-DCSK PI-DCSK
1 2 1 2 β β+R 1 2 log2M 2
1 2βB 1 βB 1 (β+R)B 1 2βB log2M 2βB
k‚t qu£ (cid:31)⁄t (cid:31)(cid:247)æc trong B£ng 3.1 r‹ng hi»u su§t phŒ cıa PI-DCSK l(cid:160) cao nh§t trong sŁ c¡c h» thŁng. Tuy nhi¶n, s(cid:252) c£i thi»n hi»u n«ng cıa PI-DCSK (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)¡nh (cid:31)Œi b‹ng (cid:31)º phøc t⁄p cıa h» thŁng. Ngo⁄i trł PI-DCSK, IDCSK (cid:31)⁄t (cid:31)(cid:247)æc hi»u su§t phŒ cao h(cid:236)n so v(cid:238)i SR-DCSK, DCSK v(cid:160) NR-DCSK.
H…nh 3.15: BER m(cid:230) ph(cid:228)ng cıa IDCSK, DPSK v(cid:160) BPSK qua k¶nh Lutz v(cid:238)i AWGN trong tr(cid:247)(cid:237)ng hæp A = 30%, β = 200.
3.6. M(cid:230) ph(cid:228)ng sŁ v(cid:160) so s¡nh hi»u n«ng BER cıa c¡c h» thŁng DCSK
C¡c (cid:31)(cid:247)(cid:237)ng cong BER cıa DCSK, IDCSK, DPSK v(cid:160) BPSK thu (cid:31)(cid:247)æc tł m(cid:230) ph(cid:228)ng sŁ trong tr(cid:247)(cid:237)ng hæp A = 30%, β = 200 (cid:31)(cid:247)æc th” hi»n trong H…nh 3.15. C(cid:226) th” quan s¡t rª r(cid:160)ng r‹ng DCSK v(cid:160) IDCSK cho hi»u n«ng k†m h(cid:236)n so v(cid:238)i DPSK v(cid:160) BPSK. Tuy nhi¶n, k‚ thła nhœng (cid:247)u (cid:31)i”m cıa h» thŁng th(cid:230)ng tin sß d(cid:246)ng hØn, DCSK v(cid:160) IDCSK v¤n l(cid:160) mºt gi£i ph¡p (cid:31)ƒy høa h(cid:181)n cho c¡c øng d(cid:246)ng v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t (cid:31)” b£o m“t (cid:240) l(cid:238)p v“t l(cid:254).
3.7. K‚t lu“n ch(cid:247)(cid:236)ng
Mºt sŁ nh“n x†t sau (cid:31)¥y (cid:31)(cid:247)æc r(cid:243)t ra tł c¡c k‚t qu£ (cid:31)⁄t (cid:31)(cid:247)æc trong Ch(cid:247)(cid:236)ng 3: (1) Hi»u su§t BER cıa h» thŁng DCSK v(cid:160) IDCSK ph(cid:246) thuºc r§t nhi•u v(cid:160)o tr⁄ng th¡i k¶nh. Tr⁄ng th¡i k¶nh c(cid:160)ng x§u th… t(cid:27) l» lØi bit c(cid:160)ng cao; (2) Hi»u su§t BER cıa h» thŁng DCSK v(cid:160) IDCSK k†m h(cid:236)n so v(cid:238)i c¡c h» thŁng (cid:31)i•u ch‚ truy•n thŁng sß d(cid:246)ng s(cid:226)ng mang (cid:31)i•u hÆa. Tuy nhi¶n, k‚ thła nhœng (cid:247)u (cid:31)i”m cıa h» thŁng th(cid:230)ng tin sß d(cid:246)ng hØn, DCSK v(cid:160) IDCSK v¤n l(cid:160) mºt gi£i ph¡p (cid:31)ƒy høa h(cid:181)n cho c¡c øng d(cid:246)ng v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t (cid:31)” b£o m“t (cid:240) l(cid:238)p v“t l(cid:254).
24
K(cid:152)T LU(cid:138)N
C¡c nºi dung (cid:31)(cid:247)æc ch¿ ra sau (cid:31)¥y lƒn (cid:31)ƒu ti¶n (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)• xu§t v(cid:160) th(cid:252)c hi»n trong lu“n ¡n
n(cid:160)y. (cid:30)¥y c(cid:244)ng ch‰nh l(cid:160) c¡c (cid:31)(cid:226)ng g(cid:226)p khoa h(cid:229)c cıa lu“n ¡n.
A. K‚t qu£ (cid:31)⁄t (cid:31)(cid:247)æc cıa lu“n ¡n
(1) Lu“n ¡n (cid:31)¢ ph¥n t‰ch d⁄ng s(cid:226)ng v(cid:160) (cid:31)(cid:176)c (cid:31)i”m t(cid:247)(cid:236)ng quan cıa chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian. Tł (cid:31)(cid:226), lu“n ¡n (cid:31)• xu§t mºt cßa sŒ t‰nh to¡n m(cid:238)i (cid:31)” (cid:247)(cid:238)c l(cid:247)æng ch‰nh x¡c £nh h(cid:247)(cid:240)ng cıa ho⁄t (cid:31)ºng (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian (cid:31)‚n vi»c t‰nh to¡n hi»u n«ng t¿ l» lØi bit cho c¡c h» thŁng IDCSK v(cid:160) 2T2R-IDCSK. Cßa sŒ (cid:31)• xu§t n(cid:160)y c(cid:226) th” (cid:31)(cid:247)æc sß d(cid:246)ng (cid:31)” t‰nh to¡n hi»u n«ng BER cho c¡c h» thŁng b§t k(cid:253) sß d(cid:246)ng chuØi hØn lo⁄n (cid:31)£o ng(cid:247)æc th(cid:237)i gian. (cid:30)(cid:226)ng g(cid:226)p n(cid:160)y (cid:31)¢ (cid:31)(cid:247)æc c(cid:230)ng bŁ trong 1 b(cid:160)i hºi ngh(cid:224) quŁc t‚ [C1], 1 b(cid:160)i t⁄p ch‰ quŁc t‚ [J4] (cid:240) trang 87 v(cid:160) 1 b(cid:160)i t⁄p ch‰ quŁc t‚ [J5] (cid:240) trang 88.
(2) (cid:30)• xu§t ¡p d(cid:246)ng h» thŁng DCSK v(cid:160) IDCSK cho k¶nh v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t. Trong (cid:31)• xu§t n(cid:160)y, lu“n ¡n m(cid:230) h…nh h(cid:226)a c¡c h» thŁng trong mi•n th(cid:237)i gian r(cid:237)i r⁄c v(cid:160) tł (cid:31)(cid:226) t‰nh to¡n hi»u n«ng cho c¡c h» thŁng. C¡c c(cid:230)ng thøc t‰nh to¡n BER, hi»u su§t n«ng l(cid:247)æng v(cid:160) hi»u su§t phŒ cıa h» thŁng DCSK v(cid:160) IDCK (cid:31)(cid:247)æc (cid:31)(cid:247)a ra (cid:31)” d(cid:252) (cid:31)o¡n c¡c th(cid:230)ng sŁ £nh h(cid:247)(cid:240)ng (cid:31)‚n ch§t l(cid:247)æng cıa h» thŁng. K‚t qu£ (cid:31)¡nh gi¡ møc (cid:31)º £nh h(cid:247)(cid:240)ng cıa c¡c c¡c th(cid:230)ng sŁ (cid:31)‚n t¿ l» lØi bit cıa h» thŁng ch¿ ra (cid:31)i”m (cid:31)¡ng ch(cid:243) (cid:254) sau: h» thŁng DCSK v(cid:160) IDCSK cho hi»u n«ng BER k†m h(cid:236)n so v(cid:238)i c¡c ph(cid:247)(cid:236)ng ph¡p (cid:31)i•u ch‚ d(cid:224)ch pha truy•n thŁng sß d(cid:246)ng s(cid:226)ng mang (cid:31)i•u hÆa. Tuy nhi¶n, do sß d(cid:246)ng c¡c chuØi hØn lo⁄n (cid:31)” truy•n tin, DCSK v(cid:160) IDCSK (cid:31)¢ k‚ thła (cid:247)u (cid:31)i”m cıa truy•n th(cid:230)ng d(cid:252)a tr¶n hØn lo⁄n (cid:31)(cid:226) l(cid:160) t«ng c(cid:247)(cid:237)ng b£o m“t (cid:240) l(cid:238)p v“t l(cid:254) v(cid:160) do (cid:31)(cid:226) DCSK v(cid:160) IDCSK v¤n l(cid:160) mºt gi£i ph¡p høa h(cid:181)n cho th(cid:230)ng tin v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t. (cid:30)(cid:226)ng g(cid:226)p n(cid:160)y (cid:31)¢ (cid:31)(cid:247)æc c(cid:230)ng bŁ trong 1 b(cid:160)i t⁄p ch‰ trong n(cid:247)(cid:238)c [J2], 1 b(cid:160)i t⁄p ch‰ quŁc t‚ [J3] (cid:240) trang 87 v(cid:160) 1 b(cid:160)i t⁄p ch‰ quŁc t‚ [J5] (cid:240) trang 88.
K‚t qu£ nghi¶n cøu cıa lu“n ¡n l(cid:160) n•n t£ng cho c¡c (cid:31)• xu§t trong t(cid:247)(cid:236)ng lai nh‹m m(cid:240) rºng ho(cid:176)c c£i ti‚n c¡c h» thŁng th(cid:230)ng tin li¶n l⁄c d(cid:252)a tr¶n DCSK trong truy•n th(cid:230)ng.
B. (cid:30)(cid:224)nh h(cid:247)(cid:238)ng ph¡t tri”n
To(cid:160)n bº nºi dung v(cid:160) c¡c k‚t qu£ (cid:31)⁄t (cid:31)(cid:247)æc cıa lu“n ¡n ch¿ ra r‹ng h(cid:247)(cid:238)ng nghi¶n cøu øng d(cid:246)ng cıa (cid:31)i•u ch‚ v(cid:160) gi£i (cid:31)i•u ch‚ sŁ hØn lo⁄n kh(cid:230)ng li¶n k‚t cho th(cid:230)ng tin sŁ l(cid:160) kh£ thi v(cid:160) ti•m n«ng, (cid:31)(cid:176)t bi»t cho c¡c øng d(cid:246)ng v» tinh di (cid:31)ºng m(cid:176)t (cid:31)§t. Trong th(cid:237)i gian t(cid:238)i, nghi¶n cøu sinh s‡ ph¡t tri”n c¡c nghi¶n cøu theo c£ h(cid:247)(cid:238)ng nghi¶n cøu l(cid:254) thuy‚t v(cid:160) nghi¶n cøu th(cid:252)c nghi»m. V• nghi¶n cøu l(cid:254) thuy‚t: ph¥n t‰ch, m(cid:230) ph(cid:228)ng v(cid:160) (cid:31)¡nh gi¡ hi»u n«ng cıa c¡c h» thŁng nghi¶n cøu qua c¡c m(cid:230) h…nh k¶nh kh¡c ch(cid:247)a (cid:31)(cid:247)æc kh£o s¡t; m(cid:240) rºng h» thŁng 2T2R-IDCSK v(cid:238)i m(cid:230) h…nh mTnR-IDCSK. V• nghi¶n cøu th(cid:252)c nghi»m: th(cid:252)c hi»n c¡c h» thŁng (cid:31)¢ nghi¶n cøu tr¶n m⁄ch (cid:31)i»n phƒn cøng (cid:31)” ki”m chøng c¡c k‚t qu£ l(cid:254) thuy‚t v(cid:160) kh£ n«ng øng d(cid:246)ng th(cid:252)c t‚ cıa m(cid:230) h…nh DCSK v(cid:160) IDCSK.
DANH M(cid:214)C C(cid:129)C C˘NG TR(cid:156)NH KHOA H¯C (cid:30)(cid:130) C˘NG B¨
C(cid:213)A LU(cid:138)N (cid:129)N
C¡c c(cid:230)ng tr…nh khoa h(cid:229)c (cid:31)¢ c(cid:230)ng bŁ l(cid:160) k‚t qu£ tr(cid:252)c ti‚p cıa Lu“n ¡n
[J1] Doan Thi Que, Nguyen Xuan Quyen, Thang Manh Hoang.Discrete-time Modeling and Numerical Evaluation of BER Performance for A BPSK-based DCSK-Walsh Coding Communication System over Multipath Rayleigh Fading Channels. Journal of Science and Technology, no. 120, pp. 99-103, 2017.
[J2] Doan Thi Que, Nguyen Trong Thai, Nguyen Xuan Quyen, Hoang Manh Thang. Evaluation of Bit- Error-Rate Performance for DCSK System over Land Mobile Satellite Channel. The University of Danang, Journal of Science and Technology, vol. 4, no. 11(120), pp. 50-54, 2017.
[C1] Doan Thi Que, Nguyen Trong Thai, Nguyen Xuan Quyen, Thang Manh Hoang. Performance of an Improved-DCSK Scheme Using 2x2 MIMO Over Fading Channels. In Proceedings of the 12th International Conference on Advanced Tecnologies for Communications, Hanoi-Vietnam, October 2019, pp. 375-379.
[J3] Doan Thi Que, Nguyen Xuan Quyen and Thang M. Hoang. Performance Analysis for DCSK System over Land Mobile Satellite Channel. International Journal of Systems, Control and Communications, vol. 11, no. 4, pp. 396-415, 2020. (Scopus, Q3)
[J4] Doan Thi Que, Nguyen Xuan Quyen, Thang Manh Hoang, Christos Volos, Stevan Berber. Effect of Time-reversed Chaotic Sequences on Performance of 2T2R-IDCSK System. International Journal of Bifurcation and Chaos, vol. 31, No. 5, 2150069, 2021. (SCIE, Q1)
[J5] Doan Thi Que, Nguyen Xuan Quyen, Thang Manh Hoang. Performance of Improved-DCSK Sys- tem over Land Mobile Satellite Channel under Effect of Time-reversed Chaotic Sequence. Physical Communication, vol. 47, August 2021, 101342. (SCIE, Q2)
C¡c c(cid:230)ng tr…nh khoa h(cid:229)c (cid:31)¢ c(cid:230)ng bŁ c(cid:226) li¶n quan (cid:31)‚n Lu“n ¡n
[C2] Doan Thi Que, Nguyen Huu Long, Nguyen Xuan Quyen, T de Souza-Daw, Nguyen, H.D, Thang Manh Hoang. Multiple-Access Performance of Chaotic Bit Duration PN-DSSS Communication Sys- tem. In Proceedings of the 6th IEEE International Conference on Communications and Electronics, Halong-Vietnam, 2016, pp. 609-613.
