Kỹ thuật trải phổ

Chia sẻ: Nguyen Son | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:42

Thêm vào BST

Báo xấu

1.117
lượt xem 593
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kĩ thuật trải phổ là 1 công nghệ được sử dụng nhiều trong quân sự vì nó có đặc tính chống nhiều và bảo mật rất cao. Ngày nay nó là thành phần tất yếu trong các hệ thống thông tin vô tuyến lớn : CDMA sử dụng trải phổ chuỗi trực tiếp( DSSS) , GPS là hệ thống trải phổ lớn nhất thế giới , các Wlan như WIFI hay Bluetooth ..

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật trải phổ

Kĩ Thuật Trải Phổ Phạm Minh Tâm ĐT3_K48
Tổng quan Kĩ thuật trải phổ là 1 công nghệ được sử dụng nhiều trong quân sự vì nó có đặc tính chống nhiều và bảo mật rất cao. Ngày nay nó là thành phần tất yếu trong các hệ thống thông tin vô tuyến lớn : CDMA sử dụng trải phổ chuỗi trực tiếp( DSSS) , GPS là hệ thống trải phổ lớn nhất thế giới , các Wlan như WIFI hay Bluetooth ..
Các ưu việt của CN trải phổ • Tính bảo mật cao • Chống nhiễu tốt • Giảm Fading đa đường
Phân Loại • Trải phổ dãy trực tiếp (DS/SS) Quá trình đạt được bằng cách nhân nguồn tín hiệu vào với tín hiệu mã giả ngẫu nhiên một cách trực tiếp tín hiệu trải phổ đưa ra có độ rộng phổ xấp xỉ tốc độ của mã giả ngẫu nhiên • Trải phổ nhảy tần Quá trính trải phổ đạt được bằng cách nhảy tần số sóng mang trên một tập lớn các tần số.Sự nhảy tần của tần số sóng mang được quyết định của các mã nhảy tần có dạng giả ngẫu nhiên được điều khiển bởi các từ mã trải phổ PN.
Kĩ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp Sử dụng mã trải phổ băng rộng để điều chế tín hiệu sóng mang chứa thông tin.Trong phương pháp này mã trải phố trực tiếp tham gia vào quá trình điều chế , còn trong các dạng trải phổ khác mã trải phổ chỉ dùng để điều khiển tần số hay thời gian truyền dẫn sóng mang .
DSSS sử dụng điều chế BPSK Mã trải phổ là tín hiệu NRZ (non return to zero) chỉ có giá trị ± 1 điều chế trực tiếp tín hiệu sóng mang đã được điều chế BPSK S d ( t ) = 2 PCos (ϖ 0 t + θ d (t ) ) d(t) Bộ điều chế dữ liệu Dữ liệu nhị phân S T ( t ) = 2 PCos (ϖ 0 t + θ d ( t ) + θ c ( t ) ) S(t) = A Cos ω 0t Sóng mang S(t) C(t) Mã trải phổ ± 1
• Nếu c(t) và d(t) chỉ nhận các gía trị ± 1 thì ST(t) có thể được viết đơn giản hơn như sau ST (t) = d(t). c(t) Cosω 0t = 2 P c(t) Cos [ω 0t + θd (t)] Trong đó θd (t)] : góc pha của sóng mang được điều chế bởi dữ liệu θC(t) : góc pha của ST(t) fụ thuộcvào c(t)
Ở bên nhận R( t ) = 2 PC ( t − Td ) Cos( ϖ 0 ( t − Td ) + θ d ( t − Td ) + ϕ ) Sd(t) Lọc thông Giải điều chế Dải BPSK ∧ Mã trải phổ C(t -Td)
• Việc giải điều chế tín hiệu thu được tiến hành theo 2 bước Bước 1 : Thực hiện quá trình nén phổ Bước này được thực hiện bằng cách nhân R(t) với ∧ C(t - Td) ∧ R*(t) = 2 P c(t-Td). c(t-Td). Cos[ω 0(t-Td) + θd(t-Td) + ϕ] ∧ ∧ Nếu đồng bộ tốt thì Td =T d và c(t- Td)c(t -T d) = 1 Khi đó tín hiệu đi ra bộ lọc thông dải chỉ còn mang tín hiệu dliệu R*(t) = 2 P. Cos[ω 0(t-Td) + θd(t-Td) + ϕ] Như vậy sau khi nén phổ ta thu đc dliệu giống như ở bên phát và bị trễ đi 1 khoảng thời gian là Td
• Bước 2 : Giải điều chế pha • TÝn hiÖu sau bé läc th«ng d¶i R*(t) ®îc ®i qua bé gi¶i ®iÒu chÕ BPSK ®Ó thu l¹i dữ liÖu d(t). Sau ®©y ta sÏ xem xÐt phæ c«ng suÊt sãng mang trong ®iÒu chÕ DS/BSK.
DSSS sử dụng điều chế QPSK • ĐiÒu chÕ pha 4 møc (QPSK) sö dông nguyªn lý tæ hîp 2 bit thµnh mét ký hiÖu ®iÒu chÕ vµ ®îc m« t¶ cïng mét tr¹ng th¸i pha sãng mang. Do vËy cïng ®é réng băng truyÒn dÉn, sö dông ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ pha QPSK sÏ cã tèc ®é bit truyÒn dÉn ®¹t gÊp ®«i nÕu dïng ph¬ng ph¸p BPSK. 4 tæ hîp cña 2 bit nhÞ ph©n sÏ t¬ng øng víi 4 tr¹ng th¸i cña sãng mang nh sau:
Khối phát Cos[ω 0t+θd(t) P ] P I Dữ liệu Sd(t) ST(t) vào Bộ điều chế Bộ lai C1(t) ∑ pha cầu phương d(t) Q P Cosω 0t PSin[ω 0t+θd(t)] C2(t)
Đầu ra của bộ điều chế pha là tín hiệu điều chế pha 4 trạng thái Sd(t) = P Cos[ω 0t + θd(t)] 0 ≤ t ≤ Ts trong ®ã θd(t) lµ gãc pha cña sãng mang bÞ ®iÒu chÕ nhËn c¸c gi¸ trÞ lµ π/4, 3π/4, π/4 , 3π/4 tuú theo cÆp bit t¬ng øng P 01 00 11 10
Dữ liÖu sau khi qua bé ®iÒu chÕ pha ®îc ®a qua bé chuyÓn ®æi nèi tiÕp song song t¹o ra 2 tÝn hiÖu sãng mang ®îc ®iÒu chÕ bëi d÷ liÖu trùc giao víi nhau trªn 2 ® êng ®îc gäi lµ kªnh I ( kªnh ®ång pha ) vµ kªnh Q ( kªnh cÇu ph¬ng ) P Sãng mang trªn kªnh I lµ: SdI(t) = P Cos[ω 0t + θd(t)] Sãng mang trªn kªnh Q lµ: SdQ(t) = Sin[ω 0t + θd(t)] sóng mang trên 2 kênh này được điều chế với 2 mã trải phổ C1(t) vµ C2(t) t¬ng tù nh qu¸ trinh ®iÒu chÕ tr¶i phæ BPSK
• Tín hiệu trải phổ trên 2 kênh I và Q • STI(t) = P Cos[ω 0t + θd(t) + θC1(t)] • STQ(t) = P Sin[ω 0t + θd(t) + θC2(t)] • Tín hiệu phát ra là : ST(t) = STI(t) + STQ(t) = PC1(t). Cos[ω 0t + θd(t)] + P C2(t). Sin[ω 0t + θd(t) ]
Khối thu X(t) 2Cos[(ω 0 + ω IF)t + Ýn hiÖu thu ϕ] Bé chia Lọc thông Giải đchế ∑ dả i phaQPSK c«ng suÊt ∧ C1(t- T d) ST(t-Td) Y(t) 2Sin[(ω 0 + ω IF)t + ϕ] ∧ C2(t- T d)
Tín hiệu đầu vào của bộ giải điều chế ST(t-Td) = P C1(t-Td). Cos[ω 0t + θd(t)] + P C2(t-Td). Sin[ω 0t + θd(t) ] Sau bộ chia công suất thi tín hiệu trên 2 nhánh X(t) và Y(t) chỉ còn 1 nửa công suất nhưng tần số không đổi , nếu bỏ qua lệch pha ngãu nhiên thì X(t) và Y(t) có dạng : ∧ X(t) = P / 2 C1(t-Td). C1(t-T d). Cos[ω 0t + θd(t)]. 2Cos[(ω 0+ ∧ ω IF)t] + P / 2 C2(t-Td). C1(t- T d).Sin[ω 0t + θd(t) ] . 2Cos[(ω 0+ ω IF)t]
Nếu đạt được đồng bộ tốt thì X(t) sẽ có dạng: X(t) = P / 2 { Cos[2ω 0t+ω IFt+θd(t)] + Cos[-ω IFt +θd(t)] } bộ lọc thông dải điều chỉnh để cộng hưởng tại tần số trung tâm ω IFt có độ rộng đủ lớn để sóng màn đi qua mà không bị biến dạng, tín hiệu X(t) tại lân cận tần số trung tâm ω IFt : X*(t) = P / 2 Cos[-ω IFt +θd(t)] Tương tự cho Y(t) kết quả có dạng Y*(t) = P / 2 Cos[-ω IFt +θd(t)]