LỜI NÓI ĐẦU

Lý thuyết trải phổ được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng trong các hệ thống thông tin quân sự hơn nửa thế kỉ qua với mục đích hạn chế tác động của việc gây nhiễu tín hiệu và che dấu tín hiệu tránh để đối phương thu trộm. Điều này có thể thực hiện bằng cách trải phổ tín hiệu tới độ rộng băng tần cần thiết làm cho tín hiệu bị che lấp bởi tạp âm.

Điều chế trải phổ khi được sử dụng kết hợp với kĩ thuật đa truy nhập phân chia theo mã đang được đề xuất cho việc sử dụng hoặc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực mới và đặc biệt cho hiệu quả tốt ở các hệ thống thông tin di động tế bào. Hệ thống này cho hiệu quả sử dụng dải tần hơn hẳn so với các hệ thống FDMA và TDMA. Khi áp dụng công nghệ CDMA cho hệ thống thông tin di động tế bào sẽ đạt được dung lượng hệ thống cao hơn nhờ đặc tính mềm dẻo về dung lượng, nó cho phép cải thiện chất lượng truyền dẫn trong môi trường pha đinh nhiều tia đồng thời giảm thiểu xuyên nhiễu trong môi trường nhiều người sử dụng và giải quyết tốt vấn đề gần xa.

Ngoài ra, nó còn cung cấp chức năng bảo mật cuộc gọi mức độ cao và khả năng chuyển giao mềm dựa trên nguyên tắc kết nối “nối trước khi cắt” đảm bảo không xảy ra gián đoạn thông tin trong quá trình chuyển giao.

Các mạng CDMA thương mại đã được đưa vào khai thác tại nhiều nước trên thế giới cũng như trong khu vực. Ở nước ta hiện nay kĩ thuật trải phổ và hệ thống thông tin di động sử dụng kĩ thuật CDMA mới chỉ được đưa vào thử nghiệm. Do vậy, đồ án này sẽ tập trung vào nghiên cứu các đặc trưng cơ bản của thông tin trải phổ và khả năng ứng dụng trong hệ thống thông tin di động tế bào CDMA.

Nội dung đồ án được trình bày thành 3 chương, chương I đi vào trình bày những khái quát chung nhất về thông tin trải phổ là các khái niệm và đặc tính của kĩ thuật trải phổ và nghiên cứu sâu hơn vào kĩ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp.

Chương II trình bày cơ sở của hệ thống thông tin di động CDMA trong đó đưa ra so sánh giữa ba phương thức đa truy nhập dùng trong thông tin di động CDMA, TDMA và FDMA. Đồng thời đi khảo sát một số vấn đề trong CDMA là giải điều chế, vấn đề dung lượng của hệ thống, các hiệu ứng pha đinh và dịch tần Doppler và thu phân tập trên máy thu RAKE.

Chương III đi xem xét dung lượng của hệ thống CDMA đa tế bào, được tính toán trên cơ sở bảo đảm được điều khiển công suất để chống lại hiệu ứng xa gần nhằm khắc phục ảnh hưởng của nhiễu tới dung lượng của hệ thống, từ đó đưa ra lưu đồ thuật toán tính toán dung lượng của hệ thống.

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Thạc sĩ Vũ Văn Quyết và các thầy cô giáo trong Khoa Vô Tuyến Điện Tử đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành nội dung của đồ án. Do trình độ và thời gian có hạn nên trong quá trình thực hiện còn có nhiều sai sót. Kính mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo và bạn bè xa gần có quan tâm đến lĩnh vực thông tin trải phổ và kĩ thuật CDMA.

Hà nội 9- 06- 2003

KẾT LUẬN

Qua thời gian đọc và nghiên cứu tài liệu, được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Vũ Văn Quyết đến nay đồ án tốt nghiệp đã hoàn thành có chất lượng và thời gian theo yêu cầu đề ra. Do thời gian và trình độ bản thân còn hạn chế nên nội dung của đồ án mới chỉ đi vào nghiên cứu những đặc trưng cơ bản của hệ thống thông tin trải phổ và ứng dụng của nó trong thông tin di động mà cơ bản là hệ thống DS/CDMA. Ngoài ra còn có rất nhiều các ứng dụng khác không được sử dụng trong thông tin quân sự như thông tin vệ tinh, DS/SS để xác định cự ly, hệ thống GPS để định vị và đạo hàng, hệ thống vô tuyến đa truy nhập sử dụng FH/SS và DS ở ra đa xung chưa được đề cập đến trong nội dung của đồ án.

Kết quả đồ án đạt được là:

• Chương I đã trình bày tổng quan về các kỹ thuật trải phổ trong đó đi sâu vào kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DS/SS), đánh giá hiệu năng của hệ thống trong môi trường có nhiễu và tạp âm giao thoa cùng việc truyền sóng đa tia. Đồng thời cũng chỉ ra được ưu nhược điểm của từng phương pháp làm cơ sở cho việc nghiên cứu và ứng dụng các kỹ thuật này trong các hệ thống thông tin di động tế bào.

• Chương II tập trung vào nghiên cứu cơ sở của hệ thống thông tin di động CDMA qua xem xét vấn đề giải điều chế và đưa ra công thức tính xác suất lỗi bit trong hệ thống CDMA, đồng thời đánh giá ảnh hưởng của các kênh fading nhiều tia, hiệu ứng Doppler đối với việc truyền tín hiệu trong hệ thống. Từ sự đánh giá đó đưa ra giải pháp nhằm hạn chế ảnh hưởng của fading tới dung lượng của hệ thống bằng cách sử dụng máy thu phân tập RAKE.

• Chương III đi vào tính dung lượng của hệ thống CDMA trên cơ sở bảo đảm được điều khiển công suất để chống lại hiệu ứng xa gần nhằm khắc phục ảnh hưởng của nhiễu tới dung lượng của hệ thống, từ đó đưa ra lưu đồ tính toán dung lượng của hệ thống trong từng trường hợp cụ thể.

Để thuận tiện cho việc tính toán phục vụ cho công việc thiết kế hệ thống trong đồ án đã xây dựng chương trình tính dung lượng hệ thống bằng ngôn ngữ Visual Basic cho phép người sử dụng có thể tính dung lượng trong từng trường hợp cụ thể với kết quả chính xác.

Các hệ thống thông tin di động tế bào hiện đang phát triển rất nhanh. Nhìn chung, xu thế phát triển của thông tin di động trên thế giới theo xu hướng sẽ hoặc sử dụng công nghệ đa thâm nhập CDMA hoặc sử dụng công nghệ lai ghép mà chủ yếu là kết hợp giữa CDMA và TDMA. Một ứng dụng khác cũng đang được nghiên cứu và phát triển đó là công nghệ trải phổ CDMA được sử dụng cho các mạng đa truy nhập không phải vô tuyến như mạng thông tin đa thâm nhập quang.

Một lần nữa tôi xin bày tỏ lòng cám ơn sâu sắc tới thầy giáo Vũ Văn quyết và các thầy cô giáo trong Khoa Vô Tuyến Điện Tử đã giúp đỡ tôi hoàn thành nội dung của đồ án.