Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG
1. 1 Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động
Thông tin di động được ứng dụng cho nghiệp vụ cảnh sát từ những năm 20
ở băng tần 2MHz. Sau thế chiến thứ 2 mới xuất hiện thông tin di động điện thoại
dân dụng (1939-1945) với kỹ thuật FM ở băng sóng 150MHz. Năm 1948, một
hệ thống thông tin di động hoàn toàn tự động đầu tiên ra đời ở Richmond -
Indian. Từ những năm 60, kênh thông tin di động có dải tần số 30Khz với kỹ
thuật FM ở băng tần 450MHz đưa hiệu suất sử dụng phổ tần tăng gấp 4 lần so
với cuối thế chiến thứ 2.
Quan niệm về cellular bắt đầu từ cuối những năm 40 với Bell thay thế cho
mô hình quảng bá với máy phát công suất lớn và Anten đặt cao, là những cell có
diện tích bé có máy phát BTS công suất nhỏ, khi các cell ở cách nhau đủ xa thì
có thể sử dụng lại cùng tần số. Tháng 12/1971 đưa ra hệ thống cellular kỹ thuật
tương tự, sử dụng phương pháp điều tần FM, dải tần 850MHz. Tương ứng là sản
phẩm thương nghiệp AMPS với tiêu chuẩn do AT & T và MOTOROLAR của
Mỹ đề xuất sử dụng được ra đời vào năm 1983. Đầu những năm 90 thế hệ đầu
tiên của thông tin di động tế bào đã bao gồm hàng loạt các hệ thống ở các nước
khác nhau như: TACS, NMTS, NAMTS, C, Tuy nhiên các hệ thống này
không thoả mãn được nhu cầu ngày càng tăng của nhu cầu sử dụng và trước hết
là về dung lượng. Mặt khác các tiêu chuẩn hệ thống không tương thích nhau làm
cho sự chuyển giao không đủ rộng như mong muốn (việc liên lạc ngoài biên giới
là không thể). Những vấn đề trên đặt ra cho thế hệ 2 thông tin di động tế bào
phải lựu chọn giải pháp kỹ thuật: kỹ thuật tương tự hay kỹ thuật số. Các tổ chức
tiêu chuẩn hoá đa số đều lựa chọn kỹ thuật số.
Trước hết kỹ thuật số bảo đảm chất lượng cao hơn trong môi trường nhiễu mạnh
và khả năng tiềm tàng về một dung lượng lớn hơn.
Sử dụng kỹ thuật số có ưu điểm sau:
 Sử dụng kỹ thuật điều chế số tiên tiến nên hiệu suất sử dụng phổ tần cao
hơn.
 Mã hoá tín hiệu thoại với tốc độ ngày càng thấp cho phép ghép nhiều

dẫn và lý thuyết thông tin trong những năm 1980, CDMA đã được thương mại
hoá từ phương pháp thu GPRS và Ommi-TRACKS, phương pháp này cũng đã
được đề xuất trong hệ thống tổ ong của QUALCOM - Mỹ vào năm 1990.
Trong thông tin CDMA thì nhiều người sử dụng chung thời gian và tần số,
mã PN (tạp âm giả ngẫu nhiên) với sự tương quan chéo thấp được ấn định cho
mỗi người sử dụng. Người sử dụng truyền tín hiệu nhờ trải phổ tín hiệu truyền
có sử dụng mã PN đã ấn định. Đầu thu tạo ra một dãy giả ngẫu nhiên như ở đầu
Nguyễn Xuân Phương - 2 - Lớp : K5B
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
phát và khôi phục lại tín hiệu dự định nhờ việc trải phổ ngược các tín hiệu đồng
bộ thu được.
So với hai hệ thống thông tin di động thứ nhất và thứ hai thì hệ thống thông
tin di động thế hệ thứ ba là hệ thống đa dịch vụ và đa phương tiện được phủ
khắp toàn cầu. Một trong những đặc điểm của nó là có thể chuyển mạng, hoạt
động mọi lúc, mọi nơi là đều thực hiện được. Điều đó có nghĩa là mỗi thuê bao
di động đều được gán một mã số về nhận dạng thông tin cá nhân, khi máy ở bất
cứ nơi nào, quốc gia nào trên thế giới đều có thể định vị được vị trí chính xác
của thuê bao. Ngoài ra hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba là một hệ thống
đa dịch vụ, thuê bao có thể thực hiện các dịch vụ thông tin dữ liệu cao và thông
tin đa phương tiện băng rộng như: hộp thư thoại, truyền Fax, truyền dữ liệu,
chuyển vùng quốc tế, Wap (giao thức ứng dụng không dây) để truy cập vào
mạng Internet, đọc báo chí, tra cứu thông tin, hình ảnh Do đặc điểm băng tần
rộng nên hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba còn có thể cung cấp các dịch
vụ truyền hình ảnh, âm thanh , cung cấp các dịch vụ điện thoại thấy hình
1.2 Cấu hình của hệ thống thông tin di động
Hệ thống điện thoại di động tổ ong bao gồm có ba phần chính là máy di
động MS (Mobile Station), trạm gốc BS (Base Station), và Tổng đài di động
(MSC).
Hệ thống điện thoại di động tổ ong bao gồm các máy điện thoại di động
trên ô tô (hay xách tay), BS và MSC (trung tâm chuyển mạch điện thoại di

Hình 1.1: Sơ đồ kết nối trong hệ thống TTDĐ
Với hệ thống này, do các máy phát thường có công suất lớn hơn nhiều
(500W) so với các máy di động (25W). Và đương nhiên anten của máy di động
thường ở mức thấp hơn nhiều so với anten phát. Để cự ly thông tin của hệ thống
Nguyễn Xuân Phương - 4 - Lớp : K5B
MSC# 1
MSC# 2
Tới PSTN hoặc các mạng khác
Tới PSTN hoặc các mạng khác
Cell A
Cell B
. . .
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
được như nhau theo cả hai chiều, người ta thường dùng các trạm đầu xa chứa
các máy thu. Các trạm đầu xa này sẽ thu nhận tín hiệu phát của máy di động và
gửi chuyển tiếp tín hiệu đó trở lại bộ điều khiển hệ thống để xử lý.
Trong khi đó, đối với mạng tế bào người ta lại bố trí các máy thu/phát
trong vô số các tế bào nhỏ trong phạm vi của vùng bao phủ. Các máy thu/phát
được điều khiển bởi một bộ xử lý trung tâm hoặc một tổng đài, sao cho thuê bao
có thể di chuyển giữa các cell mà dịch vụ vẫn được duy trì. Điều này cho phép
tái sử dụng lại tần số và tạo điều kiện để mạng tế bào có tiềm năng dung lượng
lớn hơn nhiều so với các hệ thống thông tin di động trước đây.
Các thông tin thoại và báo hiệu giữa máy di động và BS được truyền đi
qua kênh RF, các đường kết nối thoại và số liệu cố định được sử dụng để truyền
các thông tin thoại và báo hiệu giữa BS và MSC.
Hình 1.2: Hệ thống thông tin di động tế bào điển hình.
Nguyễn Xuân Phương - 5 - Lớp : K5B
Tuyến kết nối
30 KHz kênh 1
Thoại analog

dụng các kỹ thuật ghép kênh khác và nói chung giá thành cũng rẻ hơn. Tuy
nhiên, do mỗi kênh cần dùng một máy phát và một máy thu riêng biệt. Cho nên
FDMA đòi hỏi rất nhiều thiết bị tại vị trí trạm gốc. Kỹ thuật FDMA có khả năng
sử dụng được với cả các hệ thống truyền dẫn số (Digital) lẫn các hệ thống truyền
dẫn tương tự (Analog).
Sau đây là minh hoạ về kỹ thuật FDMA sử dụng cho hệ thống tế bào analog
ở Hoa Kỳ:
Nguyễn Xuân Phương - 6 - Lớp : K5B
30 kHz kênh 1
30 kHz kênh 832
.
.
.
Bộ biến
đổi A/D
Bộ biến
đổi A/D
Bộ biến
đổi A/D
Bộ biến
đổi A/D
Bộ biến
đổi A/D
Bộ biến
đổi A/D
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)

Bộ biến
đổi A/D
Tạo
mã
(20)
Bộ biến
đổi A/D
Tạo
mã
Bộ biến
đổi A/D
Tạo
mã
(20)
1,25 MHz kênh 1
1,25 MHz kênh 20
.
.
.
(1)
(1)
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
Hình 1.4: Kỹ thuật TDMA
1.4.4 Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA)
Trong kỹ thuật CDMA, tín hiệu mang thông tin (ví dụ như tiếng nói) được
biến đổi thành tín hiệu digital, sau đó được trộn với một mã giống như mã ngẫu
nhiên. Tín hiệu tổng cộng, tức tiếng nói cộng với mã giả ngẫu nhiên, khi đó
được phát trong một dải tần rộng nhờ một kỹ thuật gọi là trải phổ.
Không giống FDMA hay TDMA, truyền dẫn trải phổ mà CDMA sử dụng đòi
hỏi các kênh có dải thông tương đối rộng (Thường là 1,25 MHz). Tuy nhiên theo

thoại di động tế bào, máy phát của trạm gốc đơn lẻ được thay thế bởi rất nhiều
các trạm gốc có công suất nhỏ hơn, mỗi máy phát phủ sóng cho một vùng có
dạng tổ ong, gọi là một tế bào. Trong các hệ thống FDMA hay TDMA mỗi tế
bào được chia cho một phần tử của dãy tần số có sẵn. Dãy tần được dùng trong
một tế bào có thể được sử dụng lại trong tế bào khác cách đó đủ xa sao cho tín
hiệu trong hai tế bào này không gây nhiễu đến nhau. Số K tế bào sử dụng hết
toàn bộ phổ tần có sẵn được gọi là cluster (cụm). Các cluster được bố trí như
hình vẽ sau:
Nguyễn Xuân Phương - 9 - Lớp : K5B
G
B
C
D
F
A
E
G
B
C
D
Giữ tới Tb+N
A
E
G
B
C
DF
A
E
G

tế bào chia nhỏ thành ba vùng thì số lượng người dùng trong một tế bào có thể
tăng thêm gấp ba lần trong cùng một cluster.
Một vấn đề quan trọng khác trong việc tăng dung lượng của hệ thống là tính tích
cực của thoại. Trong một cuộc thoại giữa hai người, mỗi người chỉ nói khoảng
35% đến 40% thời gian và nghe hết thời gian còn lại. Trong hệ thống CDMA tất
cả những người sử dụng cùng chia sẻ một kênh vô tuyến. Khi những người sử
dụng trên kênh đang liên lạc không nói thì những người sử dụng đang đàm thoại
khác sẽ chỉ chịu ảnh hưởng rất nhỏ của nhiễu. Do vậy việc giám sát tính tích cực
Nguyễn Xuân Phương - 10 - Lớp : K5B
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
của tiếng nói làm giảm nhiễu đa truy nhập đến 65%. Điều này dẫn đến việc tăng
dung lượng của hệ thống lên hệ số 2,5.
Trong đa truy nhập FDMA hoặc TDMA việc người sử dụng được phân chia tần
số hoặc thời gian trong thời gian diễn ra cuộc gọi và hệ thống cấp lại hai tài
nguyên này cho hai người khác trong khoảng thời gian rất ngắn khi kênh ấn định
yên lặng là không thực tế vì điều này yêu cầu phải chuyển mạch rất nhanh giữa
những người sử dụng khác nhau. Trong FDMA và TDMA việc tổ chức tần số là
yêu cầu khó khăn vì nó kiểm soát nhiễu đồng kênh. Trong hệ thống CDMA chỉ
có một kênh chung nên không cần thực hiện tổ chức tần số.
Trong FDMA và TDMA, khi máy di động ra khỏi vùng phủ sóng của tế bào
trong quá trình đàm thoại thì tín hiệu thu được sẽ bị yếu đi và trạm gốc sẽ yêu
cầu chuyển giao (handover).Hệ thống sẽ chuyển mạch sang một kênh mới khi
cuộc gọi tiếp tục. Trong CDMA các tế bào khác nhau, khác nhau ở chỗ sử dụng
các dãy mã khác nhau nhưng giống nhau là đều sử dụng cùng phổ tần. Do đó
không cần phải thực hiện handover từ tần số này qua tần số khác. Chuyển giao
như vậy được gọi là chuyển giao mềm (soft handover).
Trong hệ thống CDMA không có một giới hạn rõ ràng về số lượng người dùng
như trong FDMA và TDMA. Tuy vậy chất lượng hoạt động của hệ thống đối
với tất cả những người sử dụng giảm ít nhiều khi số lượng người sử dụng cùng
liên lạc tăng lên. Khi số người sử dụng tăng lên đến mức độ nào đó thì sẽ khiến

các tín hiệu thu được tại trạm gốc với mức công suất là như nhau.
Nguyễn Xuân Phương - 12 - Lớp : K5B
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
CHƯƠNG II KỸ THUẬT TRẢI PHỔ
2. 1 Mở đầu
Khái niệm trải phổ: là quá trình điều chế với mục đích phân bố năng lượng
tín hiệu trên một băng tần rộng( rộng hơn nhiều so với tín hiệu chưa điều chế).
Do hệ thống thông tin di động CDMA được xây dựng trên lý thuyết trải phổ
nên việc tìm hiểu về kỹ thuật trải phổ là rất cần thiết. Với một hệ thống thông tin
trải phổ, độ rộng băng tần tín hiệu được mở rộng hàng trăm lần trước khi phát.
Việc sử dụng sẽ là không hiệu quả nếu chỉ có một người sử dụng trong băng tần
SS( Spread Spectrum – trải phổ). Nhưng với môi trường nhiều người sử dụng thì
họ có thể sử dụng chung một băng tần SS và hệ thống sử dụng băng tần hiệu quả
hơn.
Một hệ thống thông tin được coi là trải phổ nếu: tín hiệu phát chiếm độ rộng
băng tần lớn hơn độ rộng băng tần tối thiểu cần thiết và trải phổ được thực hiện
bằng một mã độc lập với số liệu
2.2 Các hệ thống trải phổ
2.2.1 Hệ thống trải phổ DS
Phương pháp trải phổ tín hiệu , sử dụng mã trải phổ băng rộng điều chế tín
hiệu sóng mang đã được điều chế bởi dữ liệu được gọi là kỹ thuật trải phổ trực
tiếp ( Direct Sequence Spread Spectrum DS/SS ).
Trong phương pháp này mã trải phổ trực tiếp tham gia quá trình điều chế còn
trong các phương pháp khác mã trải phổ không trực tiếp tham gia quá trình điều
chế mà chỉ sử dụng để điều khiển tần số hay thời gian truyền dẫn tín hiệu sóng
mang đã được điều chế bởi dữ liệu.
Ưu điểm của kỹ thuật trải phổ trực tiếp là có dạng khá đơn giản không yêu
cầu tính ổn định nhanh hay tốc độ tổng hợp tần số cao. Song nó có nhược điểm
là băng trải phổ chỉ đến vài trăm Mhz, năng lượng phổ chỉ chiếm đến 90%
trong dải chính của toàn bộ dải phổ và 99% nếu thêm 2 dải phụ thứ nhất.

0
2
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
Hình 2.1: Phổ của tín hiệu DS
Công thức tính mật độ phổ công suất
S(f) =
R
C
P














−
−
R
f
R
f
C

ω
0
là tần số góc của sóng mang
Gọi P là công suất sóng mang và A
rms
là biên độ hiệu dụng của sóng mang ta có:
A =
2
A
rms
và P = A
2
rms
Do đó : A =
P2
Do đó sóng mang còn có thể viết dưới dạng: S (t) =
P2
Cosω
0
t
Sau khi điều chế số dịch pha (PSK), tín hiệu dữ liệu sẽ được thể hiện thông qua
pha của sóng mang.
Sóng mang bây giờ có dạng: S
d
(t) =
P2
Cos [ω
0
t + θ
d

(t) có thể được viết
lại đơn giản như sau:
S
T
(t) =
P2
d(t). c(t) Cosω
0
t
Từ phương trình trên cho phép xây dựng mô hình hệ thống DS / BPSK phía
phát một cách đơn giản hơn trong đó việc điều chế trải phổ được thực hiện đơn
giản bằng bộ cộng modul 2 giữa d(t) và c(t).
Bộ giải điều chế ở phía thu được thực hiện bằng sự tương quan giữa tín hiệu
thu được R(t) và bản sao của mã trải phổ phía phát được tạo ra ở máy thu.
Trong đó T
d
: Trễ truyền dẫn thực sự giữa máy phát và máy thu

∧
T
d
: Đánh giá của máy thu đối với thời gian trễ
Tín hiệu truyền tới máy thu là

Với ϕ là góc pha ngẫu nhiên ϕ = [0 , 2π]
Nguyễn Xuân Phương - 15 - Lớp : K5B
s
Tt
≤≤
0

0
2
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội

Hình 2.3: Sơ đồ khối giải điều chế trải phổ trực tiếp BPSK ( phía thu )
ở đây để đơn giản ta bỏ qua một vài loại nhiễu hoặc tạp âm Gaussian
Quá trình giải điều chế tín hiệu R(t) được thực hiện qua 2 bước
- Bước 1: Thực hiện quá trình nén phổ. Quá trình này được thực hiện bằng việc
nhân tín hiệu R(t) với mã giải trải phổ được tạo ra ở máy thu là c(t-
∧
T
d
) . Sau
bước này tín hiệu ra bộ cộng modul 2:
R
*
(t) =
P2
c(t-T
d
). c(t-
∧
T
d
). Cos[ω
0
(t-T
d
) + θ
d

d
) + θ
d
(t-T
d
) + ϕ]
Như vậy sau bước nén phổ ta thu được dữ liệu chỉ còn mang thông tin có dạng
giống như tín hiệu S
d
(t) ở phía phát song bị trễ đi một khoảng thời gian là T
d.
- Bước 2: Giải điều chế pha. Tín hiệu sau bộ lọc thông dải R
*
(t) được đi qua bộ
giải điều chế BPSK để thu lại dữ liệu d(t).
Sau đây ta sẽ xem xét phổ công suất sóng mang trong điều chế DS/BSK.
Nguyễn Xuân Phương - 16 - Lớp : K5B
PTb/2
-f0
0
1/Tb
+f0
f
f
PTc/2
1/Tc
-f0
+f0
0
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội

b
]}
Với f
0
= ω
0
/ 2π : là tần số sóng mang dữ liệu ( tần số trung tâm băng tần dữ
liệu ).
T
b
: thời gian bit dữ liệu.
Mật độ phổ của sóng mang đã trải phổ cũng được tính tương tự
Nguyễn Xuân Phương - 17 - Lớp : K5B
( ) ( )
[ ]
( )
[ ]
{ }
ccct
TffSinTffSinPTfS
0
2
0
2
2
1
++−=
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
ở đây T
c

SS
/ R
b
W
ss
: độ rộng băng trải phổ có giá trị xấp xỉ tốc độ chip của mã trải phổ
W
ss
≈ R
c
=1/T
c
R
b
: Tốc độ dữ liệu R
b
=1/T
b
G
P
=
R
W
b
SS
=
R
R
b
C

C1(t)
C2(t)
ST(t)
I
Q
P2
P
P
Bộ điều chế pha
Bộ lai cầu phương
cos0t
sin0t
01
10
00
11
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
Với cơ sở kỹ thuật điều chế tín hiệu số QPSK quen thuộc, ta xây dựng bộ
điều chế trải phổ dãy trực tiếp QPSK như sau:
Hình 2.5: Sơ đồ khối bộ điều chế trải phổ DS/QPSK
Hoạt động của bộ điều chế như sau: đầu tiên dòng bit dữ liệu d(t) điều
chế sóng mang s(t) =
P2
Cosω
0
t .
Đầu ra của bộ điều chế pha là tín hiệu điều pha 4 trạng thái
S
d
(t) =

Tín hiệu thu
ST(t-Td)
∧
T
∧
T
X(t)
Y(t)
d(t)
Bộ chia công suất
Lọc thông dảiGiải điều chế pha QPSK
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
Sóng mang trên kênh Q là: S
dQ
(t) =
P
Sin[ω
0
t + θ
d
(t)]
ở đây tốc độ dữ liệu không thay đổi, chỉ có sóng mang được chia ra làm hai
thành phần lệch pha nhau và có công suất bằng một nửa S
d
(t).
Sóng mang trên hai kênh đồng pha I và cầu phương Q sau đó được điều chế
trải phổ với hai mã trải phổ là C
1
(t) và C
2

giá trị mức ±1 được đồng bộ chip và độc lập hoàn toàn nhau nên 2 tín hiệu đưa
vào bộ cộng (Σ) là tương quan và tín hiệu đi ra bộ điều chế QPSK được viết như
sau:
S
T
(t) = S
TI
(t) + S
TQ
(t)
=
P
Cos[ω
0
t + θ
d
(t) + θ
C1
(t)] +
P
Sin[ω
0
t + θ
d
(t) + θ
C2
(t)]
hay S
T
(t) =

(t) bằng tổng đại số phổ công suất của S
TI
(t)
và S
TQ
(t).
Bộ giải điều chế trải phổ DS/QPSK có sơ đồ như sau:
Nguyễn Xuân Phương - 20 - Lớp : K5B
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
Hình 2.6: Sơ đồ bộ giải điều chế QPSK
Tín hiệu ở đầu vào bộ giải điều chế là
S
T
(t-T
d
) =
P
C
1
(t-T
d
). Cos[ω
0
t + θ
d
(t)] +
P
C
2
(t-T

)t]
+
2/P
C
2
(t-T
d
). C
1
(t-
∧
T
d
).Sin[ω
0
t + θ
d
(t) ] . 2Cos[(ω
0
+ ω
IF
)t]
X(t) =
2/P
C
1
(t-T
d
).C
1

IF
t+θ
d
(t)] + Sin[-ω
IF
t +θ
d
(t)] }
Trong trường hợp lý tưởng, mã trải phổ phía thu được đồng bộ chính xác với
mã trải phổ phía phát, nghĩa là
∧
T
d
= T
d
do vậy
C
1
(t-T
d
).C
1
(t-
∧
T
d
) = C
1
(t-T
d

{ Cos[2ω
0
t+ω
IF
t+θ
d
(t)] + Cos[-ω
IF
t +θ
d
(t)] }
Bộ lọc thông dải BPF được điều chỉnh cộng hưởng tại tần số ω
IF
và có độ
rộng đủ lớn để cho sóng mang đi qua mà không bị biến dạng
Tín hiệu X(t) tại lân cận tần số trung tâm ω
IF
là
X
*
(t) =
2/P
Cos[-ω
IF
t +θ
d
(t)]
Tính toán tương tự cho Y(t), kết quả ta được
Y(t) =
2/P

Bộ chuyển đổi nối tiếp song song
900
Tín hiệu thu
Dữ liệu ra
P2
Bộ chia công suất
900
Lọc Triger
Lọc Triger
Bộ chuyển nối tiếp song song
Bộ khối phục tần số nhịp
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
Tín hiệu sau bộ lọc thông dải là:
Z*(t) = X
*
(t) + Y
*
(t) =
P2
Cos[-ω
IF
t +θ
d
(t)]
Từ công thức trên ta thấy sóng mang được điều chế bởi dữ liệu đã được phục
hồi. Bây giờ cho Z
*
(t) đi qua bộ giải điều chế QPSK ta sẽ thu được dữ liệu d(t).
Sau đây sẽ trình bày cấu trúc và hoạt động của hai bộ điều chế, giải điều chế
QPSK:

Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
Hình 2.8: Sơ đồ khối giải điều chế QPSK
Do có đường bao không đổi nên trong tất cả các hệ thống PSK việc tách sóng
phải được thực hiện nhờ một dao động chuẩn tại chỗ. Đối với hệ thống kiểu
BPSK, dao động chuẩn được nhân với tín hiệu thu. Khi đó, nếu dao động chuẩn
được nhân với dao động cùng pha sẽ tạo ra một tín hiệu ra dương biên độ cực
đại, còn khi nhân với tín hiệu ngược pha sẽ tạo ra được tín hiệu ra âm biên độ
cực đại. Như vậy hệ thống kiểu BPSK nhận được đặc tính của tín hiệu đối lập
nếu tạo ra được một dao động chuẩn kết hợp tại chỗ. Khi tách sóng các tín hiệu
điều chế bằng phương pháp BPSK, bộ tách sóng pha duy nhất chỉ ra giá trị pha
của tín hiệu thu được nằm gần 0
0
hoặc 180
0
. Dấu của tín hiệu cosin ở đầu ra bộ
lọc pha trực tiếp phản ánh thông tin tách ra được. Tuy nhiên ở hệ thống sử dụng
phương pháp điều chế QPSK, thông tin nhận được từ bộ tách sóng pha duy nhất
là không đầy đủ vì 2 nguyên nhân:
+ Cosθ
d
(t) không chỉ ra θ
d
(t) dương hay âm.
+ Biên độ tín hiệu ra bộ tách sóng pha tỷ lệ với biên độ của tín hiệu thu
được cũng như với Cosθ
d
(t) .
Do đó từ biên độ của tín hiệu ra bộ tách sóng pha không thể tách ra được một
thông tin nào khi không so sánh nó với biên độ tín hiệu thu được . Cả 2 vấn đề
này giải quyết được nếu nhờ bộ trộn và lọc thứ hai do pha với một dao động

tiên trong 2 bit bằng 0 nếu góc pha là dương (0
0
hoặc π/2) và bằng 1 trong
trường hợp ngược lại, do đó bit đầu tiên của tín hiệu số hoàn toàn được xác định
nhờ vào cực của sinθ
d
(t) tức là tín hiệu ra của bộ tách sóng pha thứ hai (kênh cầu
Nguyễn Xuân Phương - 23 - Lớp : K5B
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
phương). Tương tự bit thứ hai của tín hiệu bằng 1 nếu pha π/2 hoặc π , điều đó
cho thấy rằng dấu của tín hiệu ra bộ tách sóng pha thứ nhất (kênh cùng pha)
chứa đựng thông tin cần thiết xác định bit thứ hai.
Trên đây ta đã trình bày hai phương pháp trải phổ trực tiếp BPSK và QPSK.
Ngoài ra còn có những phương pháp là kết hợp của hai phương pháp trên ,
nhưng đều không phổ biến vì vậy không được trình bày trong đồ án này.
2 2.2 Kỹ thuật trải phổ nhảy tần FH
Nếu trải phổ dãy trực tiếp là điều chế trực tiếp tín hiệu số vào mã trải phổ, thì
trải phổ nhẩy tần là điều chế gián tiếp vào mã trải phổ (sóng mang có tần số thay
đổi theo mã trải phổ sẽ được điều chế với tín hiệu thông tin cần truyền)
Nói chính xác thì điều chế FH là “sự chuyển dịch tần số của nhiều tần số được
chọn theo mã”. Nó gần giống FSK ngoài việc dải chọn lọc tần số tăng lên. FSK
đơn giản sử dụng 2 tần số và phát tín hiệu là f
1
khi có ký hiệu và phát f
2
khi
không có ký hiệu. Mặt khác thì FH có thể sử dụng vài nghìn tần số. Trong các
hệ thống thực tế thì sự chọn lọc ngẫu nhiên trong 2
20
tần số được phân bố có thể

M
Giảimã hoá
M bộ tách năng lượng
Hình 2.9 Hệ thống FH
Đồ án tốt nghiệp Viện Đại học Mở Hà Nội
(nhiều bit tin được truyền đi trong một tần số ) thì được gọi là nhảy tần chậm
SFH (Slow Frequency Hopping ).
Gọi ∆f = f
i
– f
i-1
là chênh lệch tần số giữa hai tần số kề nhau còn N là số
tần số nhảy tần có thể chọn thì tăng ích xử lý hệ thống trải phổ nhảy tần FH là:

N
f
fN
Bd
W
Gp
=
∆
∆
==
.
(Giả thiết dải thông dữ liệu băng gốc Bd=1 bước nhảy tần nhỏ nhất ∆f)
Phổ FH lý tưởng trong một chu kỳ có dạng hình vuông hoàn toàn và phân bố
đồng đều trong các kênh tần số truyền dẫn. Các máy phát trong thực tế cần phải
được thiết kế sao cho công suất phân bố đồng đều trong tất cả các kênh.
Nguyên lý trải phổ nhảy