Đang tải... (xem toàn văn)
Phương pháp phân tích và đoán nhận họ dãy trải phổ mới sử dụng cho thông tin CDMA
1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài: Trong những thập kỷ gần đây, nhất là từ những năm đầu của thế kỷ 21, xã hội đã chứng kiến và hưởng lợi từ những biến đổi có tính chất cách mạng của công nghệ viễn thông vô tuyến mang lại. Với tư cách là ứng cử viên đầy triển vọng và bước đầu đã đượ c khẳng định của giao tiếp không gian vô tuyến thế hệ 3 và 4, các công nghệ CDMA băng rộng đã thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học, khai thác và cung cấp thiết bị ở các nước. Để đáp ứng những yêu cầu cao hơn của hệ thống CDMA băng rộng thế hệ mới, thì dãy trải phổ, một trong những yếu tố đem lại sự thành công cho CDMA cũng cần thay đổi để đ áp ứng những yêu cầu khắt khe hơn. Ngoài việc đảm bảo các tiêu chí giả tạp âm dùng cho trải phổ (Cân bằng (P 0 ≈P 1 ) và hàm tự tương quan tốt (ACF)), các dãy này còn phải thỏa mãn thêm các yêu cầu sau: - Có khả năng thu nhận một số lượng thuê bao lớn để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội. - Có khả năng chống chèn phá, chống nghe trộm cao để chống nhiễu và đảm bảo an toàn cho khối lượng thông tin ngày càng lớn truyền trên mạng. - Chống nhiễu đa đường hiệu quả hơn để nâng cao chấ t lượng dịch vụ cho thuê bao có tốc độ di động lớn trong địa hình phức tạp. Đây chính là các yêu cầu bức thiết đặt ra cho những người thiết kế dãy CDMA thế hệ mới. Đã có không ít công trình và giải pháp công nghệ để tìm kiếm và thực hiện các dãy trải phổ mới nhằm đáp ứng những yêu cầu của công nghệ CDMA ở mức độ cao hơn được công bố trong những năm gầ n đây. Mục đích nghiên cứu của luận án là tìm kiếm phương pháp xây dựng các dãy trải phổ đáp ứng yêu cầu của CDMA băng rộng thế hệ mới với các tính chất sau: - Kích thước tập hợp lớn để dung lượng mã đủ cung cấp cho một số lượng lớn thuê bao. - Độ phức tạp tuyến tính lớn (ELS) nhằm nâng cao khả năng chống chèn phá, nghe trộm. 2 - Vùng tương quan chéo thấp có kích thước đủ lớn (Lcz) để chống nhiễu đa đường trong địa hình phức tạp, thuê bao cơ động và trong điều kiện đồng bộ kém. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu là nghiên cứu các cấu trúc lồng ghép (tạo ra phần lớn các dãy hữu ích) để đưa ra phương pháp xây dựng họ dãy phi tuyến lồng ghép thỏa mãn các tính chất trên. Phạm vi nghiên cứu bao gồm mô hình toán học, đặc tính th ống kê và phương pháp đồng bộ của các dãy lồng ghép tuyến tính và phi tuyến. Phương pháp nghiên cứu là xuất phát từ lý thuyết chung về trường hữu hạn đi đến các công cụ toán học cụ thể như Hàm vết (Trace Function) và biến đổi d (d-Transform) để đưa ra các mô hình toán học cho các cấu trúc lồng ghép tuyến tính và phi tuyến. Các kết quả nghiên cứu đều được chứng minh và mô phỏng. Ý nghĩa khoa học và thực ti ễn: Về mặt lý thuyết, luận án đã đưa ra một phương pháp xây dựng họ dãy lồng ghép phi tuyến mới có vùng tương quan thấp dựa trên hàm vết và biến đổi d. Về ý nghĩa thực tiễn, luận án đã đưa ra một họ dãy thỏa mãn các yêu cầu của QS-CDMA và một giải pháp đồng bộ mới cho các dãy có cấu trúc lồng ghép. Nội dung của luận án bao gồm: Chương 1: "Tổng quan về CDMA và các dãy tr ải phổ". Chương 2: "Các phương pháp biểu diễn và phân tích dãy lồng ghép trên trường hữu hạn". Chương 3: "Đề xuất phương pháp xây dựng dãy phi tuyến lồng ghép mới (dãy có vùng tương quan thấp (Lcz) dùng cho CDMA tựa đồng bộ (QS-CDMA))". Chương 4: "Đề xuất cơ chế đồng bộ và lấy mẫu kiểu mới cho dãy lồng ghép phi tuyến theo kỹ thuật DSA". Kết luận: Tổng kết các kết quả chính đ ã đạt được của luận án và khuyến nghị các hướng phát triển tiếp theo. 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CDMA VÀ CÁC DÃY TRẢI PHỔ. 1.1. Giới thiệu Trong chương này: tổng quan CDMA, các dãy trải phổ và đồng bộ dãy sẽ được điểm qua. Trên cơ sở đó, mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của luận án sẽ được xác định. 1.2. Cơ sở kỹ thuật CDMA Có thể phân loại các công nghệ CDMA như sau: Hình 1.1: Phân loại hệ thống CDMA. Đặc tính của CDMA là: khả năng đa truy nhập, chống giao thoa đa đường, bảo đảm tính riêng tư, triệt giao thoa, xác suất nghe trộm thấp 1.3. Các kỹ thuật trải phổ Có ba phương pháp trải phổ truyền thống được sử dụng trong CDMA: trải phổ nhảy tần FH-CDMA, trải phổ nhảy thời gian TH-CDMA và trải phổ trực tiếp DS-CDMA, mỗi phương pháp đề u có ưu nhược điểm riêng. Tuy nhiên phương pháp thông dụng nhất hiện này là DS-CDMA, phương pháp này đã được ứng dụng rất thành công trong các mạng di động CDMA thế hệ thứ 2. Đây sẽ là phương pháp được nhiều nhà sản xuất hỗ trợ nhất trong việc phát triển công nghệ thông tin di động 3G. 1.4. Các dãy trải phổ 1.4.1. Các đặc tính ngẫu nhiên của dãy trải phổ Có các đặc tính cơ bản sau: cân bằng, chạ y, tương quan 1.4.2. Hàm tương quan Hàm tương quan của dãy giả ngẫu nhiên được định nghĩa (khi so sánh một chu kỳ của dãy đã có với dãy được tạo ra do dịch chuyển một khoảng thời gian τ) là: (1.5) CDMA DS CDMA lai ghép Thuần CDMA FH TH Băng rộng Băng hẹp Nhảy tần nhanh Nhảy tần ch ậm DS/FH DS/TH FH/TH DS/FH/TH TDMA/ CDMA MC-CDMA MT-CDMA D A DA R + − = 4 A:số phần tử giống nhau, D:số phần tử khác nhau 1.4.3. Các dãy trải phổ tuyến tính. 1.4.3.1. Các dãy m Được tạo ra bằng cách sử dụng một thanh ghi dịch phản hồi tuyến tính LFSR. Đa thức sinh để tạo ra dãy m là đa thức nguyên thủy: h(d) = c m d m + c m-1 d m-1 + + c 1 d + c 0 (1.6) Độ phức tạp của dãy m thấp (bằng bậc m). Dựa trên các thuật toán tạo dãy, từ dãy m sẽ tổ hợp nên hai loại dãy: tuyến tính và phi tuyến. Trong các tập hợp dãy nhị phân tuyến tính thì hai dãy nổi bật nhất là dãy Gold và dãy Kasami. 1.4.3.2. Các dãy Gold Định nghĩa: gọi u, v là một cặp ưu tiên có chu kỳ N = 2 m -1 được sinh ra bởi các đa thức nguyên thủy h(d) và h’(d). Tập hợp Gold ký hiệu là G(u,v) được cấu tạo như sau: G(u,v)={u,v,u+v,u+Tv, ,u+T N-1 v} (1.8) Độ phức tạp ELS của dãy Gold là 2m. Dãy Gold tạo nên một tập hợp lớn có các tính chất ACF và CCF tốt nhưng giá trị ELS thấp. 1.4.3.3. Các dãy Kasami (gồm 2 tập: tập lớn và tập bé Kasami) Tập bé kasami: Cho m là một số nguyên và u là một dãy m có chu kỳ N=2 m -1 do đa thức nguyên thủy h(d) tạo ra. Dãy: w=u[s(m)]=u[2 m/2 +1] (u[x] là dãy mẫu của u với khoảng cách lấy mẫu là x) là một dãy m có chu kỳ N=2 m/2 -1 và tạo nên bởi đa thức nguyên thủy h’(d) có bậc m/2. Tập bé K s (n) được định nghĩa:k s (n)={u, u w, u tw, ,u t 2(m/2)-2 w} (1.11) Tập lớn Kasami: được tổ hợp từ tập Gold với tập bé kasami và kí hiệu là: K l (n). Các dãy Gold, Kasami lớn đều có kích thước lớn. ELS cùng bậc với ELS của dãy m nhưng các giá trị ACF và CCF kém hơn dãy m. 1.4.4. Các dãy nhị phân phi tuyến 1.4.4.1. Các dãy tích Được cấu tạo từ dãy m thành phần như sau: u = u 1 . u 2 . u 3 u i . u t 5 Về mặt vật lý các dãy này có thể được tạo ra bằng cách nối các dãy m thành phần vào mạch AND hoặc mắc nối tiếp các dãy m thành phần qua mạch AND. Dãy tích có thể chia ra thành 2 lớp con như: - Dãy tạo nên từ các dãy m khác nhau - Dãy tạo nên từ các pha khác nhau của một dãy m. 1.4.4.2. Các dãy hàm Bent Định nghĩa: một hàm số được gọi là hàm Bent nếu tất cả các hệ số biến đổi Fourier của nó đều có biên độ là 1. Có thể cấ u trúc một tập hợp F của các dãy hàm Bent chứa 2 m/2 dãy, mỗi dãy đều có các giá trị ACF bé và CCF giữa các dãy cũng bé. 1.4.4.3. Dãy có cấu trúc lồng ghép Định nghĩa: Cho {b n } là một dãy m, có độ dài: L=2 n -1= T.N với N= 2 m - 1, m|n (n,m là những số nguyên). Dãy {b n } có thể phân hoạch thành P dãy con có độ dài N và (T-P) dãy N bits 0. Ta gọi {b n } có cấu trúc lồng ghép. Dãy có cấu trúc lồng ghép được đặc trưng bởi: - Thứ tự lồng ghép các dãy con và Cấu trúc dãy con (dãy thành phần) Do tính chất phi tuyến của thuật toán lồng ghép, ELS của chúng sẽ lớn hơn nhiều so với các dãy tuyến tính. Ta thấy đại bộ phận các dãy có độ dài sau có cấu trúc lồng ghép: n k.m L T.N 4 2 x 2 15 5 x 3 6 2 x 3 63 9 x 7 8 2 x 4 255 17 x 15 9 3 x 3 511 73 x 7 10 2 x 5 1023 33 x 31 12 3 x 4 4095 273 x 15 14 2 x 7 16383 129 x 127 15 3 x 5 32767 1057 x 31 16 4 x 4 65535 4369 x 15 42 6 x 7 4398046511103 34630287489 x 127 Bảng 1.1: Các dãy có cấu trúc lồng ghép Dãy có cấu trúc lồng ghép là đối tượng nghiên cứu chính của luận án. 1.4.5. Các dãy có đặc tính tương quan đặc biệt 1.4.5.1. Mã trực giao và các dãy có vùng không tương quan ZcZ: Là các dãy có giá trị tương quan rất thấp trong 1 vùng rất hẹp. 6 1.4.5.2. Cỏc dóy cú ca s khụng giao thoa IWF: l cỏc dóy cú vựng tng quan rt nh trong phm vi lch ng b vi chip. 1.4.5.3. Dóy cú vựng tng quan thp Lcz Định nghĩa: Vùng tơng quan thấp L CZ đợc định nghĩa: (1.41) Trong ú: R a,b l tng quan chộo gia 2 dóy a,b; l s nguyờn bộ. So vi cỏc dóy trờn, dóy ny cú giỏ tr tng quan kộm hn nhng li cú giỏ tr tng quan thp trong 1 vựng v kớch thc tp hp ln hn. 1.5. ng b mó trong DS-CDMA ng b mó l to ra mỏy thu mt bn sao mó PN v ng b vi mó PN thu c. ng b bao gm hai giai on: - ng b thụ (code acquisition) hay cũn gi l bt mó. - ng b tinh (Code tracking) hay cũn gi l bỏm mó Trong ni dung nghiờn cu ca lu n ỏn, xin c cp vo quỏ trỡnh u tiờn ca vic ng b mó, ú l quỏ trỡnh bt mó. 1.5.1. Cỏc phng phỏp bt mó truyn thng: Trong DS-CDMA, cú 3 phng phỏp ph bin hay c nhc n: 1. Phng phỏp bt mó song song 2. Phng phỏp bt mó tun t 3. Phng phỏp bt mó s dng b lc phi hp Sau khi im qua nhng u nhc im c a cỏc phng phỏp trờn, mt phng phỏp bt mó mi da trờn cỏc mu phõn b gi l DSA (Distributed samples acquisition) ó c cp. K thut DSA cú th rỳt ngn thi gian tỡm ng b n hng trm ln vi 1 phn cng khụng quỏ phc tp. 1.5.2. K thut bt mó bng phng phỏp oỏn nhn mu phõn b DSA Trong k thut DSA, mó tri ph c ly mu theo tn s ca dóy mi trong b trn ti phớa phỏt v truyn n phớa thu trờn kờnh hoa tiờu (pilot channel). Ti phớa thu cỏc mu ny s c kim tra, so sỏnh vi () =<< < = bakhil bakhil RlLcz ba 0 , max , 7 các mẫu của bộ tạo mã trong bộ giải trộn tại phía thu để nhận dạng ra dãy trải phổ được truyền đi. Nguyên tắc hoạt động của DSA sẽ được mô tả chi tiết tại chương 4. 1.6. Nhiệm vụ nghiên cứu của luận án Trong chương này, các nghiên cứu về dãy trải phổ trong và ngoài nước đã được thảo luận theo các tiêu chí sau: tính chất tương quan, kích thước tập hợp, độ phức tạp ELS. Qua đó đã chỉ rõ các dãy trải phổ cần thay đổi để đáp ứng những yêu cầu khắt khe hơn của thông tin CDMA băng rộng thế hệ mới như: phải cung cấp được số lượng thuê bao lớn hơn, tính bảo mật cao hơn và chống nhiễu đa đường hiệu quả hơn. Ngoài ra, trong chương này các kỹ thuật bắt mã cũng đã được đ iểm qua, đặc biệt là khái niệm kỹ thuật bắt mã dựa trên đoán nhận mẫu phân bố DSA đã được đề cập đến nhằm phục vụ cho các nghiên cứu và ứng dụng tiếp theo của dãy trải phổ. Để giải quyết các vấn đề đặt ra, nhiệm vụ nghiên cứu của luận án sẽ bao gồm các nội dung: - Khảo sát các đặc tính của dãy trải phổ và tìm ph ương pháp hiệu quả để biểu diễn, phân tích dãy trải phổ trên trường hữu hạn. Trong đó, các cấu trúc lồng ghép được đặc biệt quan tâm vì chúng tạo ra phần lớn các dãy hữu ích hiện nay. Vì vậy, một phương pháp tổng quát được đặt ra để mô tả và phân tích các dãy lồng ghép, nhất là các dãy phi tuyến sẽ rất có ý nghĩa. Công cụ toán học được sử dụng sẽ là hàm vết và biến đổi d. - Tìm phương pháp xây dựng các dãy có vùng t ương quan thấp Lcz sử dụng cho CDMA tựa đồng bộ (QS-CDMA). Phương pháp này sẽ phải đưa ra mô hình toán học mô tả cấu trúc lồng ghép và cho phép phân tích các đặc tính thống kê của các dãy Lcz một cách tổng quát (các hàm tương quan, vùng tương quan thấp, kích thước tập hợp, độ phức tạp). Các kết quả sẽ được kiểm chứng bằng mô phỏng. - Kiểm chứng tính khả thi của họ dãy được xây dựng thông qua bài toán tìm đồng bộ dãy trong CDMA. Được biết, các giải pháp đồng bộ mới nhất như DSA chỉ áp dụng được cho dãy tuyến tính. Như vậy, xây dựng cơ chế đồng bộ theo kiểu DSA cho dãy lồng ghép 8 phi tuyến có ý nghĩa rất lớn đối với tính khả thi của các dãy phi tuyến được đề xuất. Tóm lại, luận án góp phần giải quyết một vấn đề mới và cấp thiết trong việc thiết kế dãy cho thông tin CDMA thế hệ mới. CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP BIỂU DIỄN VÀ PHÂN TÍCH DÃY LỒNG GHÉP TRÊN TRƯỜNG HỮU HẠN 2.1. Giới thiệu Trong chương này, phương pháp biểu diễn, phân tích dãy lồng ghép bằng hai công cụ: hàm vết và biến đổi d trên trường hữu hạn sẽ được giới thiệu, sau đó đưa ra các nhận xét. 2.2. Biểu diễn đa thức trên trường hữu hạn 2.2.1. Biểu diễn các đa thức trên trường cơ sở GF(p)(trường F) Trường hữu hạn GF(p) được định nghĩa bởi hai phép tính “+” và “.” mod P, với p là s ố nguyên tố: F= {0,1,…,p-1}. Cho f(d) = c 0 + c 1 d + + c m d m (2.1) (c i lấy các giá trị trên trường F, bậc của f(d) kí hiệu deg[f(d)] là số nguyên i lớn nhất sao cho c i ≠ 0 (bậc của đa thức f(d) = 0 là 0)). 2.2.2. Trường mở rộng bậc m của GF(p) hay trường GF(p m ). Trường mở rộng GF(p m ) được định nghĩa bởi hai phép tính “+” và “.” mod y(d), với y(d) là đa thức nguyên thủy trên trường GF(p) . Nếu bậc của y(d) là m, trường này sẽ được đại diện bởi p m đa thức chứa d bậc bé hơn hoặc bằng m-1, trường được gọi là trường Galois GF(p m ) hoặc là trường mở rộng bậc m của GF(p). 2.2.3. Hàm vết và biểu diễn dãy bằng hàm vết (Trace Function) Hàm vết là một ánh xạ tuyến tính từ trường mở rộng GF(p n ) xuống trường con GF(p m ) với m|n, được định nghĩa: ;α là phần tử của GF(p m )(trường con K) (2.5) Trong trường nhị phân GF(2) (trường cơ sở F), công thức trên trở thành: (2.6) (Thay m Tr 2 2 bằng m Tr 1 để đơn giản trong cách biểu diễn). Hàm vết của dãy m có chu kỳ 2 m -1 được biểu diễn bằng như sau: ∑ − = = 1/ 0 )( mn i pp p miin m Tr αα )2(,)( 1 0 2 1 m m i m GFTr i ∈= ∑ − = ααα 9 (2.11) Dãy {} nk a nhận được bằng cách lấy mẫu { } n a với khoảng cách lấy mẫu k (bắt đầu từ bit đầu tiên, cứ k bit lấy 1 bit) được biểu diễn bằng hàm vết như sau: {} ( ) knm nk Tra α 1 = (2.12) 2.2.4. Biến đổi d và biểu diễn dãy bằng các đa thức trên GF(2) Biến đổi d: Có thể biểu diễn thuận tiện dãy nhị phân:{u 0 ,u 1 ,…u n } bằng biến đổi d của nó, được định nghĩa: u(d) = u 0 +u 1 d+ +u n d (2.13) hoặc có thể viết: (2.14) Biến đổi d của một dãy nhị phân tuần hoàn có dạng: (2.15) (q(d) không chia hết cho r(d) và bậc của r(d) nhỏ hơn bậc của q(d)). 2.3. Biểu diễn và phân tích dãy lồng ghép bằng hàm vết Như đã nêu ở trên, hai đặc trưng cơ bản của dãy lồng ghép là: Thứ tự lồng ghép và dãy con (dãy thành phần). Bằng hàm vết, thứ tự lồng ghép và dãy con của dãy lồng ghép được biểu diễn như sau: với: (2.20) 2.4. Biểu diễn và phân tích dãy lồng ghép bằng biến đổi d Biến đổi d của dãy do bộ ghi dịch phản hồi tuyến tính LFSR sinh ra được cho bởi: (2.22) Trong phương pháp biến đổi d: thứ tự lồng ghép được tính bằng phép mở rộng trường con lên trường lớn. - Mở rộng dãy con: Cấu trúc lồng ghép I T p được xác định qua 3 bước: Bước 1: Mở rộng dãy con Wi(d) ra T lần (chèn T-1 số 0 giữa 2 bit liên tiếp của {W n }), để có được dãy {b n } với độ dài L=T.N (phép ánh xạ từ trường con lên trường lớn). Trong biến đổi d, điều đó tương đương với việc thay d bởi d T : (2.28) Bước 2: Biểu diễn biến đổi d của {b n } dưới dạng lồng ghép của Wi(d) (biến đổi d của dãy con): (2.29) Đặt tử số của b(d) như sau: (2.30) )( )( )( dq dr du = ∑ = == n i i i duduuD 0 )(][ ( ) 22 10 , , − = m SSSS ( ) () ( ) ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ = == = ‡,2-2, 1,0¸0‡ 2 -2, 1,0 mjn m nTijn m j iTr jTri S α αα )( )( )( dg ds db = () )( ( ) T s T T i dg dSi dW = () ( ) () ∑∑ − = − = == 1 0 1 0 )( T i T s T i i T i T i i dg dSd dWddb () T i T i i dSddG ∑ − = = 1 0 )( {} () ( ) ( ) ( ) ( ) 22 11 0 1 22 ,10 , , − − == m m mmm n TrTrTraaaa ααα 10 Thay (2.29) vào (2.22) ta có: (2.31) Bước 3: Đặt d T = D, tìm các pha của: (2.32) Như vậy b(d) có thể biểu diễn: (2.33) - Phân hoạch dãy lớn: Ta biết rằng nếu lấy mẫu {b n } với khoảng cách lấy mẫu T, ta có: , với β= α T : vì α T là phần tử nguyên tố trên GF(2 m ), nên {a n } cũng là một dãy m có độ dài N= (2 n -1)/T. Theo trục thời gian, có thể coi như các dãy con này (các cột của M) được ghép theo thời gian như sau: (2.34) Như vậy trình tự sắp xếp các cột {a n } chính là thứ tự lồng ghép I T p , có thể đối chiếu với bảng biến đổi d các đa thức sinh của dãy m để tìm I T p Lưu ý: Dãy {b n } đã cho là dãy m tuyến tính. Để có dãy phi tuyến, ta giữ nguyên I T P và thay thế dãy con bằng các dãy con khác tương ứng. G s (d) Sub sequences Binary form Phase index Si(d) Si(d T )=S(D) 1+d+d 3 T 0 V 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 T 1 V 1 1 0 1 0 0 1 1 1+d 2 1+D 2 T 2 V 1 0 1 0 0 1 1 2 1+d+d 2 1+D+D 2 T 3 V 0 1 0 0 1 1 1 3 d+d 2 D+D 2 T 4 V 1 0 0 1 1 1 0 4 1+d 1+D T 5 V 0 0 1 1 1 0 1 5 d 2 D 2 T 6 V 0 1 1 1 0 1 0 6 d D 1+d 2 +d 3 T 0 Z 1 0 0 1 0 1 1 0 1+d 2 1+D 2 T 1 Z 0 0 1 0 1 1 1 1 d 2 D 2 T 2 Z 0 1 0 1 1 1 0 2 d D T 3 Z 1 0 1 1 1 0 0 3 1 1 T 4 Z 0 1 1 1 0 0 1 4 d+d 2 D+D 2 T 5 Z 1 1 1 0 0 1 0 5 1+d 1+D T 6 Z 1 1 0 0 1 0 1 6 1+d+d 2 1+D+D 2 1+d+d 2 T 0 W 0 1 1 0 d D T 1 W 1 1 0 1 1 1 T 2 W 1 0 1 2 1+d 1+D Bảng 2.1. Biến đổi d của dãy m bậc 2 và bậc 3 )( )()( )( dg dgdS dG T s = () )( )( Dg DSi DW s i = ( ) () T s T i i dg dG DWiddb == ∑ − = 1 0 )()( () () () aaa aa aaa aaa TTT TT TTT T mmm M 11212222 122 121 110 −−+−− + −+ − = Κ Κ Κ Κ { } { } () { } aaa TnnTnT m 1121 −−+ =Κ {}{ } )()( 01 nnTnn nTn TrTrba βα === }} {}{}{{ 1)22( 121 −− ++ T nTnTnT m aaaa [...]... 3.2 QS -CDMA v dóy cú vựng tng quan thp Lcz Nh trỡnh by trờn, tu thuc vo lch thi gian cho phộp trong ng b (time offset) m cú ba h thng CDMA khỏc nhau c ngh: CDMA ng b (S -CDMA) , CDMA d b (A -CDMA) , CDMA ta ng b (QS -CDMA) Gn õy, nhiu c gng nhm tỡm cỏc dóy PN cho phộp m rng phm vi sai s ng b ra nhiu chip trong mt min gi l vựng tng quan 14 chộo thp c cụng b Trong mụi trng QS -CDMA (khong lch ng b nh cho phộp... bng hay lng ghộp nhiu cp) õy s l tin , cụng c cho vic phõn tớch, xõy dng dóy phi tuyn cú cu trỳc lng ghộp vi cỏc tớnh cht mong mun: ACF tt, cõn bng(P0P1), ELS ln v vựng tng quan thp Lcz ln CHNG 3: XUT PHNG PHP XY DNG DY PHI TUYN LNG GHẫP MI (DY Cể VNG TNG QUAN THP (LCZ) DNG CHO CDMA TA NG B (QS -CDMA) ) 3.1 Gii thiu Trong chng ny, khỏi nim thụng tin CDMA ta ng b (QSCDMA) v cỏc dóy tri ph ti u s dng... thc tp hp cỏc dóy Lcz Từ công thức (3.10) và (3.16) ta thấy vi dóy gc cú a thc bc n c nh, m rng kớch thc tp hp (số ngời sử dụng) ta phi m rng di dóy con m, nhng iu ny s lm gim T, gim lch l v lm gim vựng tng quan Lcz Tuy nhiên nếu lựa chọn tỷ số T lớn để mở rộng LCZ thì kích thớc tập hợp sẽ bị thu nhỏ Đây là mâu thuẫn thờng gặp khi thiết kế các dãy PN cho CDMA 3.6 Kt qu mụ phng to dóy phi tuyn lng... thp Lcz cho cỏc cp dóy phi tuyn c to ra - Khi cỏc dóy con l dóy m, ta cú: 0(mod T ) 1 (3.10) bc ( ) = 2 (n m ) T 1 + 2(n m ) ef (d ) = dT Trong đó, ef là tơng quan chéo giữa e và f, hai dãy hạt giống - Khi cỏc dóy con l cỏc dóy cõn bng ( khụng phi dóy m): 1 0(mod T ) (3.16) nm u ,v ( ) = 2 m nm ( 2 1)( 2 m 1) + 2 uv ( d ), = dT Trong đó uv là hàm tơng quan chéo giữa 2 dãy con cân... 3.1: Vớ d mụ phng Lcz cho dóy f(d) = 1+ d + d6 17 3.7 Kt lun Chng ny ó trỡnh by phng phỏp xõy dng dóy tri ph cú vựng tng quan thp da trờn hm vt v bin i d Nhng xut mi ny ó a ra mt phng phỏp thit k cỏc dóy PN cú kớch thc tp hp ln v vựng tng quan thp dựng cho h thng QS -CDMA, cỏc cụng c toỏn hc v minh ha mụ phng ó khng nh tớnh ỳng n ca phng phỏp CHNG 4: XUT C CH NG B V LY MU KIU MI CHO DY LNG GHẫP PHI... con ton 0, th t lng ghộp) cho cỏc dóy phi tuyn lng ghộp theo k thut DSA c xut ó khng nh tớnh kh thi ca gii phỏp trong cụng ngh CDMA th h mi m m 1 Cỏc hng phỏt trin mi - Cỏc gii phỏp m rng vựng tng quan thp v tng kớch thc tp hp nhm tng dung lng v cht lng ca h thng CDMA - Nghiờn cu vn thc hin phn cng cỏc dóy tri ph Lcz v c ch ng b chỳng da trờn bin i d - M rng vic thit k dóy cho trng GF(3), GF(5) v... ca tt c cỏc cp dóy trong khong lch ng b cho phộp ú 3.3 xut phng phỏp xõy dng dóy cú vựng tng quan thp Lcz Cụng c c s dng l hm vt hoc bin i d da trờn cỏc dóy cú cu trỳc lng ghộp Nhim v thit k l tỡm kim cỏc dóy tri ph ti u theo 2 tiờu chớ: 1 c trng thng kờ (cõn bng v phõn b ng u (cho mi dóy v thuờ bao)) 2 Vi mi cp dóy, hm tng quan chộo gia chỳng bộ hn giỏ tr cho trc trong mt khong lch pha l no ú C... thc hin theo bc 2 ca qui trỡnh thit k dóy thu c cỏc dóy phi tuyn mong mun (nh minh ha sau): Cho a thc sinh ca dóy ln {an}: g(d) = d6+d+1; a thc sinh ca dóy con {en}: gs(d) = 1+d2+d3; n = 2.3, cho m=2; T=15/3=5 p dng qui trỡnh ó nờu, ta cú th t lng ghộp ca dóy ln: I 5 = {,3,6,5,5,2,3,5,3} ; p Trong ú i din cho dóy 0 Sau khi xỏc nh c gi nguyờn ITp ta thay dóy con {en} bng dóy con khỏc Chn dóy con {fn}... MU KIU MI CHO DY LNG GHẫP PHI TUYN THEO K THUT DSA 4.1 Gii thiu Trong DSA, c ch ng b v ly mu mi ch ỏp dng cho dóy tuyn tớnh, khụng th ỏp dng cho dóy phi tuyn Do vy chng ny, quỏ trỡnh ly mu v khụi phc dóy tuyn tớnh trong DSA c mụ t mt cỏch n gin hn, sau ú xut mt phng phỏp ly mu mi theo kiu DSA cho dóy phi tuyn lng ghộp 4.2 K thut bt mó bng phng phỏp oỏn nhn mu phõn b DSA 4.2.1 Khỏi nim DSA Trong k... dóy cú di phõn tớch c (L= S.N), th t lng ghộp c xỏc nh bng hai phng phỏp ny u cho kt qu nh nhau Kt qu mụ phng ó ch ra: Vi dóy cú a thc sinh g(d)=1+d+ d2+d5+d6 , hm vt v bin i d u cho th t lng ghộp ITp = S = {,6,5,5,3,0,3,4,6} 2 Phng phỏp tớnh toỏn hm t tng quan ACF v phc tp ELS ca dóy lng ghộp bng bin i d ó t ra n gin, thun tin v tng quỏt ACF c xỏc nh mt cỏch trc quan bng cỏch m cỏc phn t ging nhau . thuật trải phổ Có ba phương pháp trải phổ truyền thống được sử dụng trong CDMA: trải phổ nhảy tần FH -CDMA, trải phổ nhảy thời gian TH -CDMA và trải phổ trực tiếp DS -CDMA, mỗi phương pháp đề u. Trong chương này, khái niệm thông tin CDMA tựa đồng bộ (QS- CDMA) và các dãy trải phổ tối ưu sử dụng trong đó được đề cập. Sau đó phương pháp xây dựng dãy trải phổ này (dãy có vùng tương quan thấp;. phương pháp xây dựng các dãy có vùng t ương quan thấp Lcz sử dụng cho CDMA tựa đồng bộ (QS -CDMA) . Phương pháp này sẽ phải đưa ra mô hình toán học mô tả cấu trúc lồng ghép và cho phép phân tích