
GIỚI THIỆU
Đồ án tốt nghiệp Trang 2

Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, nhóm sinh viên thực hiện đã trải
qua không ít khó khăn, nhưng nhờ sự giúp đỡ tận tình của cô Dương Thị Cẩm Tú,
cùng với thầy cô và các bạn trong bộ môn Điện Tử Viễn Thông trường đại học Sư
Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh, nhóm sinh viên thực hiện đã hoàn thành
đề tài này.
Nhóm sinh viên thực hiện xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:
 ThS. Dương Thị Cẩm Túđã hết lòng hướng dẫn nhóm trong thời gian
thực hiện đề tài
 Quý thầy cô trong bộ môn Điện Tử - Viễn Thông đã truyền đạt cho nhóm
những kiến thức chuyên ngành quý giá.
 Xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến những người thân trong gia đình đã luôn
luôn bên cạnh ủng hộ, động viên cả về vật chất lẫn tinh thần giúp nhóm
thực hiện có được điều kiện tốt nhất để hoàn thành được đồ án này.
 Xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn sinh viên đã nhiệt tình giúp đỡ
nhóm trong suốt quá trình thực hiện.
Trong quá trình hoàn thành bài báo cáo, nhóm thực hiện sẽ không tránh khỏi
những sai sót nhất định, rất mong được sự góp ý của quý thấy cô và các bạn để đồ
án này được hoàn thiện hơn.
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2011
Nhóm sinh viên thực hiện
Phùng Thị Thanh Thủy
Huỳnh Thị Phương Yến
Chương 1: Kênh Truyền Vô Tuyến
Đồ án tốt nghiệp Trang 3


Họ và tên sinh viên: MSSV:

Ngày tháng năm 20…
Chủ nhiệm bộ môn
Đồ án tốt nghiệp Trang 4

Tp. Hồ Chí Minh, tháng năm
Giáo viên hướng dẫn
 %&



triển qua nhiều thế hệ và đã tiến một bước dài trên con đường công nghệ.
Trao đổi thông tin là nhu cầu thiết yếu trong xã hội hiện tại. Các hệ thống
thông tin di động ra đời tạo cho con người khả năng thông tin mọi lúc, mọi nơi.
Phát triển từ hệ thống thông tin di động tương tự (1G), các hệ thống thông tin di
động số thế hệ 2 (2G) ra đời với mục tiêu chủ yếu là hổ trợ dịch vụ thoại và truyền
số liệu tốc độ thấp. Hệ thống thông tin di động động 2G đánh dấu sự thành công của
công nghệ GSM với hơn 70% thị phần thông ti di động trên toàn cầu hiện nay.
Trong tương lai, nhu cầu các dịch vụ số liệu sẽ ngày càng tăng và có khả năng vượt
Chương 1: Kênh Truyền Vô Tuyến
Đồ án tốt nghiệp Trang 6
quá nhu cầu thông tin thoại. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 (3G) ra đời nhằm
đáp ứng các nhu cầu các dịch vụ số liệu tốc độ cao như: điện thoại thấy hình, video
streamming, hội nghị truyền hình, nhắn tin đa phương tiện (MMS)…Và chuẩn
tương lai của các thiết bị không dây là hệ thống thông tin di động thế hệ 4 (4G), cho
phép truyền tải dữ liệu tốc độ tối đa trong điều kiện lý tưởng, từ ứng dụng cho phép
tải và truyền hình ảnh động chất lượng cao đến ứng dụng trên các dịch vụ cao cấp:
video trực tiếp trên mạng, hội nghị truyền hình….
./0123)+456(
Hiện nay, Kỹ thuật MC – CDMA là một kỹ thuật rất mới đang được nghiên cứu
mạnh mẽ trên toàn thế giới với khả năng truyền tốc độ cao, tính bền vững với
fading chọn lọc tần số, sử dụng băng thông hiệu quả, tính bảo mật cao và giảm độ
phức tạp của hệ thống do thừa hưởng tất cả những ưu điểm của CDMA và OFDM.
MC-CDMA là một cho hệ thống thông tin di động trong tương lai. Chính vì vậy,
việc tìm hiểu về các phương pháp tách sóng trong hệ thống MC – CDMAlà cần
thiết và có ý nghĩa thực tế.
Xuất phát từ những suy nghĩ trên, nhóm thực hiện đã quyết định chọn đề tài: “Tìm
hiểu và mô phỏng các phương pháp tách sóng trong MC – CDMA”
715(8-19:+456(
Trong đồ án này đề cập một cách tổng quan về kỹ thuật CDMA, OFDM và
kết hợp hai kỹ thuật CDMA với OFDM thành kỹ thuật mới gọi là MC-CDMA và

b
/N
o
trong tuyến xuống và tuyến lên trong mô hình kênh truyền Jakes,
Xiao.
2. K52;)>L#J/C)>E*)>19:@DM52-G6@DMN2D5
Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 01 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Phùng Thị Thanh Thủy
Huỳnh Thị Phương yến
Chương 1: Kênh Truyền Vô Tuyến
Đồ án tốt nghiệp Trang 8
OO
Trang
Phần A
Lời Cảm ơn ii
Quyết định giao đề tài iii
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn iv
Nhận xét của giáo viên phản biện v
Lời mở đầu vi
I. Lời nói đầu vi
II. Lý do chọn đề tài vi
III. Mục tiêu vii
IV. Đối tượng tìm hiểu vii
V. Giới hạn đề tài vii
Mục lục ix
Chương 1: Kênh Truyền Vô Tuyến
Đồ án tốt nghiệp Trang 9
Danh mục hình vẽ xv
Danh mục bảng biểu xix

1.6 Mô hình Jakes và Xiao 17
1.7 Kết luận chương 18
Chương 2: Công nghệ CDMA
2.1 Giới thiệu 19
Chương 1: Kênh Truyền Vô Tuyến
Đồ án tốt nghiệp Trang 10
2.2 Tổng quan về CDMA 19
2.3 Mã trải phổ 21
2.3.1 Chuỗi mã giả ngẫu nhiên PN 21
2.3.2 Chuỗi mã trải phổ Walsh-Hardamard 22
2.4 Các kiểu trải phổ cơ bản 22
2.5 Chuyển giao 23
2.5.1 Mục đích của chuyển giao 23
2.5.2 Các loại chuyển giao 24
2.5.2.1 Chuyển giao mềm và mềm hơn 24
2.5.2.2 Chuyển giao cứng 25
2.6 Điều khiển công suất trong CDMA 25
2.6.1 Điều khiển công suất vòng hở (OLPC) 26
2.6.2 Điều khiển công suất vòng kín (CLPC) 27
2.7 Kết luận chương 28
Chương 3: Tổng quan về hệ thống OFDM
3.1 Hệ thống OFDM 31
3.2. Kỹ thuật xử lý tín hiệu OFDM 32
3.2.1 Mã hóa sửa sai trước FEC 32
3.2.2 Phân tán ký tự 33
3.2.3 Sắp xếp 33
3.2.4 Sử dụng IFFT/FFT trong OFDM 33
3.3. Các kỹ thuật điều chế trong OFDM 36
3.3.1 Điều chế BPSK 36
3.3.2 Điều chế QPSK 38

4.3 Máy thu MC-CDMA 54
4.4 Kênh truyền 55
4.5 Các kỹ thuật dò tín hiệu ( Detection algorithm) 57
4.5.1 Phương pháp kết hợp khôi phục tính trực giao ORC 57
4.5.2 Phương pháp TORC 57
4.5.3 Phương pháp kết hợp độ lợi bằng nhau (EGC) 58
4.5.4 Phương pháp kết hợp tỷ số cực đại (MRC) 58
4.5.5 Phương pháp MMSE 59
4.6 Các phương pháp triệt nhiễu 59
4.6.1 Phương pháp triệt nhiễu nối tiếp (SIC) 59
4.6.2 Phương pháp triệt nhiễu song song (PIC) 60
4.7. Vấn đề dịch của tần số sóng mang trong hệ thống MC-CDMA 61
Chương 1: Kênh Truyền Vô Tuyến
Đồ án tốt nghiệp Trang 12
4.8 Giới hạn BER của hệ thống MC-CDMA 65
4.9. Phân loại MC-CDMA 66
4.10 Ưu và nhược điểm của kỹ thuật MC-CDMA 69
4.10.1 Ưu điểm của kỹ thuật MC-CDMA 69
4.10.2 Nhược điểm của kỹ thuật MC-CDMA 69
4.11 Kết luận chương 69
Chương 5: Các phương pháp tách sóng trong MC - CDMA
5.1. Sơ lược kỹ thuật tách sóng trong hệ thống MC - CDMA 72
5.2. Các kỹ thuật tách sóng đơn user 72
5.2.1 Trọng số G
k’
(m) trong kỹ thuật tách sóng đơn user 73
5.2.2 Phương pháp MRC 76
5.2.3 Phương pháp EGC 77
5.2.4 Phương pháp cưỡng bức zero (ZF – Zero Forcing) 77
5.2.5 Phương pháp MMSEC 78

96
6.4.2 Mô phỏng BER trong MC-CDMA tuyến lên theo E
b
/N
0
98
6.5 Tách sóng đa user trong MC-CDMA 99
6.6 Hệ thống MC-CDMA 103
6.6.1 Máy phát 103
6.6.2 Máy thu 113
Chương 7: Kết luận và hướng phát triển đề tài
7.1 Kết luận 121
7.2 Hướng phát triền đề tài 121
Phần C 123
Phụ lục A 124
Tài liệu tham khảo 126
Chương 1: Kênh Truyền Vô Tuyến
Đồ án tốt nghiệp Trang 14
Chương 1: Kênh Truyền Vô Tuyến
Đồ án tốt nghiệp Trang 15
#OP Q
Hình 1.1 Hiệu ứng đa đường trong kênh truyền vô tuyến
Hình 1.2 Áp dụng định luật Snell
Hình 1.3 Hàm mật độ xác suất Rayleigh (pdf)
Hình 1.4 Hàm mật độ xác suất phân bố Rayleigh và Ricean
Hình 1.5 Biên độ tín hiệu thu có fading Rayleigh
Hình 2.1 Hàm tương quan của chuỗi PN.
Hình 2.2 Các cơ chế điều khiển công suất của CDMA
Hình 2.3 OLPC đường lên
Hình 2.4 Cơ chế điều khiển công suất CLPC

Hình 6.1-Giao diện mô phỏng
Hình 6.2- Giao diện nội dung mô phỏng
Hình 6.3- Đặc tính chuỗi mã giả nhiễu
Hình 6.4- Đặc tính chuỗi Walsh-Hadamard
Hình 6.5 -Đặc tính của chuỗi Gold
Hình 6.6 -Đặc tính chuỗi Kasami.
Hình 6.7 –Đặc tính BER theo E
b
/N
0
trong tuyến xuống.
Hình 6.8 –Đặc tính BER theo user

trong tuyến xuống.
Hình 6.9 - Đặc tính BER theo E
b
/N
0
trong tuyến lên.
Hình 6.10 - Đặc tính BER theo user

trong tuyến lên
Hình 6.11a - Đặc tính BER theo E
b
/N
0
trong tuyến xuống
Hình 6.11b- Đặc tính BER theo E
b
/N

Hình 6.24c Tín hiệu phát đi
Hình 6.25 Sơ đồ khối máy thu MC-CDMA
Hình 6.26a Phần thực và phần ảo của tín hiệu thu
Hình 6.26b Phổ và mật độ phổ công suất của tín hiệu thu
Hình 6.27a Tín hiệu thu sau khi qua bộ lọc
Hình 6.27b Phổ và mật độ phổ của tín hiệu sau khi qua bộ lọc
Hình 6.28a Phần thực và phần ảo của tín hiệu thu sau khi lấy mẫu
Hình 6.28b Phổ và mật độ phổ của tín hiệu công suất sau bộ chuyển đổi A/D
Hình 6.29 Tín hiệu điều chế QAM 16
Chương 1: Kênh Truyền Vô Tuyến
Đồ án tốt nghiệp Trang 18
Hình 6.30 Tín hiệu giải điều chế QAM 16
Hình 6.31 Giải ghép kênh
Hình 6.32a Chuyển đổi S/P cho user 1
Hình 6.32b chuyển đổi S/Pcho user 2
Hình 6.33a Giải trải phổ user 1
Hình 6.33b Giải trải phổ user 2
Hình 6.34a Chuyển đổi P/S cho user 1
Hình 6.34b chuyển đổi P/S cho user 2
Hình 6.35a Dạng sóng nhận được của user 1
Hình 6.35b Dạng sóng nhận được của user 2
Chương 1: Kênh Truyền Vô Tuyến
Đồ án tốt nghiệp Trang 19
#O%%R
Bảng 3.1 Bảng các giá trị a
n
, b
n
theo dạng điều chế
Bảng 3.2 Các kỹ thuật điều chế trong OFDM

Phép biến đổi Fourier nhanh
(ngược)
ICI Intercarrier Interference Nhiễu liên sóng mang
ISI Intersymbol Interference Nhiễu liên ký tự
LPF Low Pass Filter Bộ lọc thông thấp
MAI Multiple Access Interference Nhiễu đa truy cập
MC-
CDMA
Multicarrier - Code Division
Multiple Access
Đa truy cập phân chia theo mã-
đa sóng mang
EGC Equal Gain Combining Kết hợp độ lợi cân bằng
MRC Maximum Ratio Combining Kết hợp tỷ số cực đại
MMSE Minimum Mean Square Error
Sai số bình phương trung bình
tối thiểu
TORC
Threshold Orthogonality Restore
Combining
Kết hợp phục hồi tính trực giao
theo ngưỡng.
ORC Orthogonality Restore Combining Kết hợp phục hồi tính trực giao
OFDM
Orthogonal Frequency Division
Multiplex
Hợp kênh phân chia tần số trực
giao
PAPR Peak to Average Power Rate
Tỷ số công suất đỉnh trên công

khác nhau nên sự tác động của các sóng này tại một vị trí nào đó sẽ gây ra hiện
tượng fading nhiều đường tại một vị trí nào đó. Để dự đoán cường độ tín hiệu thu
tại một khoảng cách nào đó so với máy phát, người ta dùng các mô hình truyền dẫn.
Bởi vì không có đường truyền tín hiệu trực tiếp, tín hiệu phát có thể đi bằng
nhiều đường với độ trễ thời gian, độ dịch pha, suy giảm biên độ và góc pha khác
nhau đến máy thu. So sánh với tín hiệu trên đường truyền tự do, tín hiệu đa đường
bị thay đổi rất lớn.
Vì vậy, điều quan trọng trước khi nghiên cứu đến một hệ thống thông tin nào
đó là phải hiểu rõ các đặc trưng của kênh truyền. Chương này sẽ đề cập đến những
khái niệm cơ bản về kênh truyền, phân loại và mô hình kênh truyền.
VZ[1+(A@19:\8)25I-M4)G]5-M^)
VZVD1\(A-\8)25I-M4)
Dựa vào các thông số khác nhau, chúng ta có thể phân biệt một vài kênh
truyền khác nhau. Giả sử tín hiệu truyền qua kênh có thời khoảng là T và băng
thông là W, khi đó ta có quan hệ gần đúng như sau:
W_
T
1
 (1.1)
Gọi B
c
là băng thông của kênh và T
c
là thời gian trì hoãn qua kênh, khi đó ta
có quan hệ gần đúng như sau:
B
c
_
Tc
1

của biên độ và pha của tín hiệu qua kênh fading.

Trích đoạn Đồng bộ trong OFDM Nhiễu trắng Gaussian Ước lượng chuỗi khả năng cao nhất (MLSE) Bộ cân bằng khối tuyến tính Triệt nhiễu giao thoa (IC – Interference Cancellation)

---