Đồ Án Đồ án viễn thông Ứng dụng giàn anten thích ứng cho thông tin di động CDMA

Tên đề tài: Ứng dụng giàn anten thích ứng cho thông tin di động CDMA
Trong những thập niên gần đây, cùng với sự phát triển vượt bậc về khoa học kỹ thuật, những nhà nghiên cứu đã không ngừng đưa ra những phương pháp truyền tin mới, hiệu quả và tiện dụng hơn đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng cao của con người. Phương pháp truyền dẫn di động là một trong những phương pháp tiêu biểu. Các thế hệ truyền dẫn di động liên tục ra đời và thay thế công nghệ cũ, ban đầu là công nghệ đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA của thông tin di động thế hệ thứ nhất. Khắc phục những hạn chế của thế hệ thứ nhất, hệ thống thông tin di động GSM đã ra đời và phát triển rộng rãi với nhiều ưu điểm vượt trội. Tuy nhiên, hệ thống GSM vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu là một hệ thống thông tin thích hợp với cả truyền dẫn thoại và dữ liệu, lại tiết kiệm băng tần truyền dẫn. Một yêu cầu mới đặt ra là phải có một hệ thống thông tin mới với những tính năng ưu việt hơn hệ thống GSM. Hệ thống CDMA ra đời với kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã cho phép nhiều người sử dụng dùng chung một dải tần truyền dẫn, với tốc độ truyền dẫn cao đã chứng tỏ vị trí và tính ưu việt của nó. Ở Việt Nam, công nghệ CDMA đang được khai thác và đang rất được quan tâm. Tuy nhiên, sự phát triển của công nghệ hiện đại luôn luôn đòi hỏi phải có những sáng tạo mới, vì thế mà người ta không ngừng cải tiến hệ thống thông tin di động CDMA để tăng thêm những tiện ích cho hệ thống.
Một phương pháp rất được quan tâm đó là sử dụng thiết bị thu phát thông minh. Hệ thống anten thông minh là một sự lựa chọn khá hợp lý cho các nhà nghiên cứu cũng như khai thác hệ thống. Giàn anten thích ứng là một loại anten thông minh cho hiệu quả truyền dẫn khá cao. Triển khai giàn anten thích ứng cho hệ thống thông tin di động CDMA là một lựa chọn khá phù hợp. Vì vậy nó rất cần được nghiên cứu một cách có hệ thống và được phổ biến rộng rãi.

MỤC LỤC​​

MỤC LỤC HÌNH . iv
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT . v
LỜI NÓI ĐẦU 1
Chương I: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐÔNG 3
1.1. Sơ lược về hệ thống thông tin di động 3
1.1.1. Quá trình phát triển 3
1.1.2. Cấu trúc chung của hệ thống thông tin di động . 6
1.1.2.1. Mô hình hệ thống thông tin di động 6
1.1.2.2. Cấu trúc địa lý của hệ thống thông tin di động 8
1.1.3. Đặc điểm truyền dẫn di động 9
1.1.3.1. Suy hao đường truyền . 10
1.1.3.2. Pha đinh 12
1.1.3.3. Đồng chỉnh thời gian . 12
1.2. Hệ thống thông tin di động CDMA 14
1.2.1. Trải phổ . 14
1.2.2. Đa truy nhập vô tuyến 17
1.2.3. Hệ thống thông tin di động CDMA . 19
1.3. Tình hình phát triển thông tin di động hiện nay 21
1.3.1. Tình hình chung trên thế giới . 21
1.3.2. Việc phát triển thông tin di động tại Việt Nam 22
1.4. Tổng kết chương I 23
Chương II: TỔNG QUAN VỀ GIÀN ANTEN THÍCH ỨNG 24
2.1 Khái niệm chung . 24
2.1.1. Anten và anten thông minh . 24
2.1.1.1. Khái niệm chung về anten 24
2.1.1.2. Anten thông minh 25
2.2.2. Anten giàn thích ứng (AAA) . 29
2.2.2.1. Khái niệm . 29
2.2.2.2. Dạng tín hiệu trong giàn anten thích ứng . 31
2.2. Tạo búp sóng thích ứng . 34
2.3. Tiêu chuẩn chọn lựa hiệu năng . 38
2.3.1. Bình phương trung bình lỗi nhỏ nhất (MMSE) . 38
2.3.2. Tỉ số tín hiệu trên tạp âm và nhiễu lớn nhất (MSINR) . 40
2.3.2. Độ dao động nhỏ nhất (MV) . 42
2.4. Thuật toán thích ứng . 42
2.4.1. Thuật toán bình phương trung bình tối thiểu (LMS) . 44
2.4.2. Thuật toán đệ quy bình phương tối thiểu 45
2.4.3. Thuật toán nghịch đảo ma trận mẫu . 46
2.5. Lợi ích của giàn anten thích ứng . 47
2.5.1. Cải thiện chất lượng tín hiệu 47
2.5.2. Mở rộng phạm vi truyền tin 48
2.5.3. Tiết kiệm công suất . 50
2.6. Tổng kết chương II 50
Chương III: GIÀN ANTEN THÍCH ỨNG CHO HỆ THỐNG CDMA 51
3.1. Các kỹ thuật của anten thông minh cho thông tin di động . 51
3.1.1. Bộ xử lý không gian CDMA không liên kết 52
3.1.2. Bộ xử lý không gian CDMA liên kết . 53
3.1.3. Bộ xử lý không gian cho hệ thống đa người dùng . 55
3.1.4. Tạo búp sóng đường xuống cho hệ thống CDMA . 56
3.2. Giàn anten thích ứng cho hệ thống DS-CDMA 58
3.2.1. Cấu hình hệ thống giàn thích ứng cho DS-CDMA 59
3.2.2. Dạng tín hiệu . 60
3.2.3. Tỉ số tín hiệu trên nhiễu SNIR 63
3.2.4. So sánh với máy thu RAKE 64
3.2.4.1. Đối với kênh truyền thông đơn đường . 66
3.2.4.2. Đối với kênh phađinh lựa chọn tần số đa đường 67
3.2.4.3. Độ phức tạp của tính toán 67
3.3. Giàn anten thích ứng cho hệ thống DS-CDMA đa mã, đa tốc độ . 68
3.3.1. Thế hệ DS-CDMA đa mã đa tốc độ 68
3.3.2. Cấu hình SBAA cho hệ thống DS-CDMA đa mã . 70
3.3.3. Dạng tín hiệu . 72
3.3.4. Tỉ số SINR 75
3.3.5. Độ khuếch đại lớn nhất sử dụng mã trải phổ Cyclic . 75
3.4. Tổng kết chương III 77
KẾT LUẬN . 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80