Luận Văn Tổng quan về lý thuyết trải phổ và các ứng dụng trong mạng CDMA

Mục lục​ ¨Lời nói đầu
Phần i Tổng quan về lý thuyết trải phổ và các ứng dụng trong mạng CDMA​ Chương 1 Tổng quan về hệ thống điện thoại di động cellular 4
1.1 Giới thiệu chung .4
1.2 Cấu hình hệ thống 5
1.3 Sự phát triển của hệ thống cellular .8
1.3.1 AMPS 8
1.3.2 FDMA . 9​ 1.3.3 TDMA .12
1.3.4 CDMA .12
1.4 Những hạn chế cơ bản của giải pháp thông thường .15
1.5 Các nguyên lý trải phổ .15
1.6 Các hệ thống thông tin trải phổ 17
Chương 2 Hàm tự tương quan và chuỗi giả tạp âm .18
2.1 Các hàm tự tương quan và mật độ phổ công suất 18
2.2 Các dãy giả ngẫu nhiên ( chuỗi PN ) .20
2.3 Các thuộc tính của chuỗi .21
2.4 Bộ tạo các tín hiệu giả ngẫu nhiên .23
2.5 Các chuỗi đa truy nhập và trải phổ đặc biệt 23
Chương 3 Trải phổ .26
3.1 Các hệ thống trải phổ trực tiếp (DS ) 26
3.1.1 Đặc tính của tín hiệu DS 26
3.1.2 Các hệ thống DS/SS – BPSK 27
3.1.3 Các hệ thống DS/SS – QPSK 31
3.2 Các hệ thống trải phổ nhảy tần ( FH/SS ) 38
3.2.1 Đặc tính của tín hiệu nhảy tần
3.2.2 Các hệ thống FH/SS nhanh .
3.2.3 Các hệ thống FH/SS chậm
3.3 Các hệ thống trải phổ nhảy thời gian và lai ghép
3.3.1 Các hệ thống trải phổ nhảy thời gian .
3.3.2 Các hệ thống lai ghép ( Hybrid )
3.3.3 So sánh các hệ thống .
3.3.4 Đa truy nhập
Chương 4 Đồng bộ mã ở các hệ thống thông tin trải phổ – Bắt mã PN -
4.1 Bắt mã PN cho các hệ thống DS/SS .
4.2 Bắt mã PN cho các hệ thống FH/SS
4.3 Các chiến lược tìm bắt mã khác .
Chương 5 Đồng bộ ở các hệ thống thông tin trải phổ – Bám mã PN - .
5.1 Vòng khoá trễ
5.2 Vòng Tau-Dither
5.3 Bám tín hiệu PN ở các hệ thống FH
Chương 6 Hiệu năng của đa thâm nhập phân chia theo mã chuỗi trực tiếp .
6.1 Nguyên lý CDMA .
6.2 CDMA với các phương pháp điều chế khác và mã hoá kênh
6.3 CDMA ở các kênh fading nhiều tia
Chương 7 Thiết kế giao diện cho hệ thống CDMA
7.1 Dung lượng CDMA
7.2 Dạng sóng liên kết
7.3 Điều khiển công suất CDMA .
7.4 Thiết lập và điều khiển mạng .
7.5 Chuyển giao ở CDMA
7.6 Các đặc tính điều chế
7.6.1 Tín hiệu kênh CDMA hướng về
7.6.2 Kênh truy nhập và kênh lưu lượng hướng về
7.6.3 Tín hiệu kênh CDMA hướng đi
7.6.4 Bù chuỗi PN
Chương 8 Các lĩnh vực ứng dụng khác nhau của công nghệ trải phổ .
8.1 Thông tin vệ tinh
8.2 Đo cự ly
8.3 Hệ thống định vị toàn cầu (GPS)
8.4 Vô tuyến đa truy nhập sử dụng nhảy tần
phần ii Ngiên cứu về vấn đề đồng bộ chuỗi PN trong hệ thống GPS​ Chương 1 GPS thu và phát đồng bộ như thế nào ?
1.1 Bắt mã PN
1.1.1 Phương pháp quyết định .
1.1.2 Thuật toán tìm kiếm
1.1.3 Mô hình bắt đồng bộ Markov
1.1.4 Thời gian bắt đồng bộ .
1.2 Bám mã PN .
1.2.1 Vòng bám khoá trễ với giải điều chế không liên kết
1.2.2 Vòng khoá chia thời gian .
1.2.3 Mạch vòng cải tiến khoá trễ .
Chương 2 Sơ đồ khối và mô hình cụ thể

Phụ lục:
Các từ viết tắt.
Tài liệu tham khảo.


Lời nói đầu​ Thế kỷ 21 đã và đang chứng kiến sự bùng nổ của thông tin vô tuyến trong đó thông tin di động đóng vai trò rất quan trọng . Kỹ thuật trải phổ sẽ trở thành nền tảng cho nhiều công nghệ vô tuyến mới. Kỹ thuật trải phổ đã được nghiên cứu và ứng dụng trong quân sự từ những năm 1930, tuy nhiên gần đây các kỹ thuật này mới được nghiên cứu và áp dụng thành công trong các hệ thống thông tin vô tuyến cellular. Các phần tử cơ bản của mọi hệ thống trải phổ là các chuỗi giả ngẫu nhiên. Có thể coi rằng Sol Golomb là người đã dành nhiều nghiên cứu toán học cho vấn đề này trong các công trình của ông vào những năm 1950. Những năm tiếp theo đó, rất nhiều bài báo đã chỉ ra rằng các hệ thống thông tin CDMA có thể đạt được dung lượng cao hơn các hệ thống thông tin đa truy nhập phân chia theo thời gian ( TDMA- Time Division Multiple Access ).
Các hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp đã được xây dựng vào những năm 1950. Thí dụ về các hệ thống đầu tiên là : ARC-50 của Magnavox và các hệ thống thông tin vô tuyến vệ tinh OM-55 , USC-28. Trong các báo cáo của mình ( năm 1966 ) các tác giả J.W.Schwartz , W.J.M.Aein và J.Kaiser là những người đầu tiên so sánh các kỹ thuật đa truy nhập FDMA, TDMA và CDMA. Các thí dụ khác về các hệ thống quân sự sử dụng công nghệ CDMA là vệ tinh thông tin chiến thuật TATS và hệ thống định vị toàn cầu GPS.
ở Mỹ, các vấn đề về cạn kiệt dung lượng thông tin di động đã nảy sinh từ những năm 1980. Tình trạng này đã tạo ra cơ hội cho các nhà nghiên cứu ở Mỹ tìm ra một phương án thông tin di động số mới. Để tìm kiếm hệ thống thông tin di động số mới người ta nghiên cứu công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã trên cơ sở trải phổ (CDMA). Được thành lập năm 1985 , Qualcom , sau đó được gọi là “ thông tin Qualcom “ (Qualcom communications ) đã phát triển công nghệ CDMA cho thông tin di động và đã nhận được nhiều bằng phát minh trong lĩnh vực này . Qualcom đã dưa ra phiên bản CDMA đầu tiên được gọi là iS-95A. Hiện nay phiên bản mới IS-2000 đã được đưa ra cho hệ thống thông tin di động thứ 3 .
Trong lĩnh vực thông tin di động vệ tinh ngày càng nhiều hệ thống tiếp nhận sử dụng công nghệ CDMA. Các thí dụ điển hình về việc sử dụng công nghệ này cho thông tin vệ tinh là : Hệ thống thông tin di đông vệ tinh quỹ đạo thấp ( LEO – Low Earth Orbit ) Loral/Qualcom Global Star sử dụng 48 vệ tinh , hệ thống thông tin di động vệ tinh quỹ đạo trung bình (MEO – Medium Earth Orbit ) TWR sử dụng 12 vệ tinh .
Lý thuyết trải phổ là một vấn đề rất khó và phức tạp , vì thế bài viết của em không khỏi mắc phải những thiếu sót. Em xin chân thành cảm ơn những ý kiến chỉ bảo của GS.PTS Hồ Anh Tuý cùng các thầy cô và bạn bè để hoàn thành tốt báo cáo này.