Download miễn phí Luận án Tách sóng đa truy nhập dùng mạng Hopfield



MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀCDMA .1
1. Tổng quan .1
2. DS - CDMA (Direct Sequence CDMA).2
2.1. Nguyên lý.2
2.2. Ảnh hưởng của nhiễu nhiệt.3
2.3. Nhiễu đơn tần (Single-Tone Interference).4
2.4. Nhiễu băng rộng (Wideband Interference).6
3. FH - CDMA (Frequency Hopping CDMA) .7
4. TH - CDMA (Time Hopping CDMA) .11
5. Hệthống hỗn hợp (Hybrid) FH/DS.13
6. Đồng bộ.15
6.1. Đồng bộcho hệthống DS.15
6.2. Đồng bộcho hệthống FH.18
7. Chuỗi giảngẫu nhiên.21
7.1. Lý thuyết trường Galois.22
7.2. Đặc tính tương quan .29
7.3. Chuỗi nhịphân.34
8. So sánh các phương pháp trải phổ.43
CHƯƠNG 2: KÊNH TRUYỀN CDMA .46
1. Mô hình CDMA đồng bộcơbản.46
2. Mô hình CDMA bất đồng bộcơbản.47
3. Dạng sóng nhận dạng .47
3.1. Trải phổdùng chuỗi trực tiếp .47
3.2. Hệsốtrải phổ.48
4. Hiện tượng Fading.48
4.1. Fading phẳng (Frequency – flat fading) .48
4.2. Fading chọn lọc tần số(Frequency-selective fading).50
4.3. Fading đồng nhất .52
5. Nhiễu trong CDMA.53
5.1. Nhiễu xuyên ký tự(Inter-Symbol Interference) .53
5.2. Nhiễu đồng kênh (CCI: Co-Channel Interference) .58
5.3. Nhiễu xuyên kênh (Adjust Channel Interference).64
5.4. Nhiễu gần-xa.68
5.5. Hiệu ứng Doppler .68
6. Mạch lọc thích hợp đơn kênh .71
6.1. Máy thu tối ưu cho kênh truyền đơn .71
6.2. Bộlọc thích hợp trong kênh truyền CDMA .72
6.3. Bộlọc thích hợp đơn kênh kết hợp trong kênh truyền Rayleigh.75
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾMÁY THU.77
1. Máy thu tuyến tính .77
1.1. Máy thu khửtương quan .77
1.2. Máy thu LMMSE (Linear Minimum Mean Square Error).84
2. Máy thu phi tuyến.98
2.1. Máy thu đa truy nhập tối ưu .98
2.2. Máy thu dùng mạng neural .108
CHƯƠNG 4: MÁY THU DÙNG MẠNG NEURAL.110
1. Dẫn nhập.110
2. Ánh xạ.112
3. Phân loại mô hình.112
4. Huấn luyện mạng.117
4.1. Một sốkhái niệm .117
4.2. Quy tắc huấn luyện .118
4.3. Một sốkỹthuật khác .121
4.4. Mạng RBF .123
4.5. Thuật toán SVM (Support Vector Machine) .125
5. Mạng neural hồi quy.130
5.1. Kiến trúc mạng neural hồi quy .130
5.2. Mạng Hopfield.131
5.3. Máy thu HNN (Hopfield neural network) .131
5.4. Đặc tính hội tụcủa mạng Hopfield rời rạc .138
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢVÀ THUẬT TOÁN MÔ PHỎNG .140


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-26-luan_an_tach_song_da_truy_nhap_dung_mang_hopfield.sG6QlfkeVz.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-51384/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

tích phân có mức cao nên ngõ ra của bộ so sánh cũng ở mức cao. Công tắc S chuyển
sang vị trí 1 hay 2 không làm dừng hoạt động của bộ tạo chuỗi giả ngẫu nhiên.
6.1.2. Tinh chỉnh đồng bộ (Tracking or Fine Synchronization)
Tín hiệu sau khi được đồng bộ thô sẽ đưa vào mạch tinh chỉnh đồng bộ, sử
dụng DLL (Delay Locked Loop) như sau:
Hình 1.15: Mạch tinh chỉnh đồng bộ DS
Tín hiệu ngõ vào DLL liên quan đến tốc độ chuỗi giả ngẫu nhiên g(t) và
chuỗi dữ liệu d(t). Bộ tạo chuỗi giả ngẫu nhiên ở máy thu sẽ tạo ra chuỗi giống như
chuỗi thu được nhưng sẽ lệch một khoảng thời gian, tức là g(t + τ) và sau đó sẽ tạo
ra hai chuỗi sớm và trễ một lượng Tc/2: g(t + τ - Tc/2) và g(t + τ + Tc/2).
g(t + τ - Tc/2)
g(t + τ + Tc/2)
y(t)
VAF VA
S(t)
BPF Env. Det.
PN
Generator VCO LPF
BPF Env. Det.
∑
VDF VD
+
–
Tách sóng đa truy nhập dùng mạng Hopfield Giới thiệu chung
GVHD: TS. Phạm Hồng Liên Trang 17
vD = g(t) g(t + τ - Tc/2)d(t)cos(ω0t + θ) (1.28)
vA = g(t) g(t + τ + Tc/2)d(t)cos(ω0t + θ) (1.29)
Các tín hiệu này cho qua các bộ BPF giống nhau có BW = 2fb và tần số trung
tâm f0. Băng thông của BPF nhỏ hơn nhiều so với băng thông của chuỗi giả ngẫu
nhiên nên chỉ cho giá trị trung bình của g(t) g(t + τ ± Tc/2) đi qua. Do đó ngõ ra của
mạch lọc là:
vDF ≈ d(t)cos(ω0t + θ) (1.30)
vAF ≈ d(t)cos(ω0t + θ) (1.31)
Ta thấy rằng giá trị trung bình của tích g(t)g(t + τ ± Tc/2) là hàm tự tương
quan của nó:
Rg(τ ± Tc/2) = )/T g(t g(t) c 2±τ+ (1.32)
Mạch tách sóng bao hình sẽ loại dữ liệu d(t) nên tín hiệu ngõ ra là:
( )2/TR cg −τ
và ( )2/TR cg +τ
Ngõ vào của VCO là:
y(t) = ( )2/TR cg −τ - ( )2/TR cg +τ (1.33)
Hình 1.16: VCO Input
Tc/2 Tc
Rg(τ - Tc)
Rg(τ + Tc)
-Tc -Tc/2 3Tc/2
-3Tc/2
Tách sóng đa truy nhập dùng mạng Hopfield Giới thiệu chung
GVHD: TS. Phạm Hồng Liên Trang 18
Nếu τ > 0 thì điện áp dương xuất hiện ở ngõ vào VCO làm tăng tần số của
VCO và làm giảm τ. Tương tự, nếu τ < 0 thì điện áp âm xuất hiện ở ngõ vào VCO
làm giảm tần số của VCO và làm tăng τ.
6.2. Đồng bộ cho hệ thống FH
6.2.1. Đồng bộ thô
Như ta đã biết, hệ thống thông tin không kết hợp như FSK sẽ yêu cầu đồng
bộ bit để cho phép phục hồi tín hiệu ở đầu thu. Hệ thống kết hợp yêu cầu thêm đồng
bộ pha và sóng mang để cho phép giải điều chế tín hiệu. Trong hệ thống trải phổ,
đồng bộ pha sử dụng để tạo lại dạng sóng chia (chipping waveform) giống với tín
hiệu phát. Quá trình đồng bộ thô FH tương tự như kỹ thuật tìm nối tiếp trong hệ
thống DS ngoại trừ bộ tạo chuỗi giả ngẫu nhiên điều khiển tần số nhảy. Sơ đồ khối
của mạch đồng bộ thô FH như sau:
Hình 1.17: Mạch đồng bộ thô FH
Mạch bao gồm bộ trộn, bộ BPF có tần số trung tâm là f0 với băng thông gấp
hai lần tốc độ nhảy (BW = 2fH), bộ tách sóng bao hình, bộ so sánh và VCO. VCO
bao gồm xung clock, bộ tạo chuỗi giả ngẫu nhiên, bộ tổng hợp tần số. Xung clock
được điều khiển bởi ngõ ra bộ so sánh và được truyền tới bộ tạo PN. Bộ tạo chuỗi
PN và tổng hợp tần số của máy phát và máy thu giống nhau. Bộ tổng hợp tần số chỉ
có một bộ dao động mà tần số của nó được điều khiển bởi chuỗi giả ngẫu nhiên. Do
Điều khiển
đóng / ngắt
Áp ngưỡng
Clock fh
Toång hôïp
taàn soá
PN Generator
BPF Env. Det.
SS
Toång hôïp
taàn soá
PN Generator
Clock fh
VCO
Máy phát
Acos(ωit + θ)
cos(ωit +ω0t +φ)
Tách sóng đa truy nhập dùng mạng Hopfield Giới thiệu chung
GVHD: TS. Phạm Hồng Liên Trang 19
đó, khi chuỗi giả ngẫu nhiên thay đổi trạng thái (mỗi trạng thái tồn tại trong khoảng
thời gian TH = 1/fH) thì bộ tổng hợp tần số sẽ nhảy từ f1 tới f2, …, fN và quay trở lại
f1.
Mạch đồng bộ thô dùng để điều chỉnh sao cho bộ tạo chuỗi PN ở máy thu
đồng bộ với máy phát. Giả sử tần số ban đầu tại bộ tổng hợp tần số ở máy thu là f0 +
fj trong khi đó tần số thu được là fi với fi ≠ fj. Tại ngõ ra của bộ trộn tần sẽ có tần số
f0 + (fj - fi) và không đi qua được BPF. Do đó ngõ ra của mạch tách sóng hình bao là
0 và được so sánh với điện áp ngưỡng nên ngõ ra mạch so sánh là 0 Æ không cho
phép bộ dao động hoạt động. Ta thấy nếu tần số tín hiệu nhận được khác fi thì bộ
tạo chuỗi PN sẽ không hoạt động và bộ tổng hợp tần số ở đầu thu giữ nguyên tần số.
Khi tần số thu là fj thì sẽ có tín hiệu đi qua mạch BPF và ngõ ra bộ tách sóng sẽ lớn
hơn điện áp ngưỡng nên ngõ ra của bộ so sánh là 1 Æ bộ dao động hoạt động và bộ
tạo chuỗi PN ở máy thu sẽ có trạng thái sớm hơn so với ở máy phát. Dạng sóng của
các ngõ ra có dạng như sau:
Hình 1.18: Dạng sóng của mạch đồng bộ thô FH
Ta thấy rằng cần một thời gian đáp ứng cho bộ tách sóng nên thời gian bộ tạo
chuỗi PN ở máy thu thay đổi trạng thái chậm hơn thời gian thay đổi trạng thái của
máy phát. Ngoài ra, do sự đáp ứng chậm này, ngõ ra của bộ tách sóng giữ nguyên ở
trên mức điện áp ngưỡng và vẫn điều khiển bộ dao động hoạt động trong suốt thời
gian khi hai chuỗi PN không cùng trạng thái.
Tần số tín
hiệu vào
Ngõ ra bộ tổng
hợp tần số
Ngõ ra mạch
tách sóng
fi fj fk fl
fk + f0 fl + f0 fj + f0
Điện áp ngưỡng
Ngõ ra mạch SS
Ngõ ra mạch
điều khiển
TH = 1/fH
Tách sóng đa truy nhập dùng mạng Hopfield Giới thiệu chung
GVHD: TS. Phạm Hồng Liên Trang 20
6.2.2. Tinh chỉnh đồng bộ
Để hiệu quả trong tinh chỉnh, chúng ta cần thay thế VCO của mạch
đồng bộ thô bằng một VCO mà tần số của nó có thể hiệu chỉnh trên hay dưới tần
số nhảy. Tần số của VCO được điều khiển bởi điện áp. Điện áp này được đo bởi sự
khác biệt pha giữa hai chuỗi giả ngẫu nhiên, dùng để tăng hay giảm tần số VCO để
giảm sự khác biệt pha. Thông thường sử dụng PLL (Phase Locked Loop).
Sơ đồ khối của hệ thống cho như sau:
Hình 1.19: Mạch tinh chỉnh đồng bộ FH (hay mạch tinh chỉnh cổng sớm trễ)
Mạch BPF có băng thông đủ lớn để cho dữ liệu đi qua (BW = 2∆f). bộ điều
khiển đóng/mở của mạch đồng bộ thô được thay thế bởi VCO hoạt động ở tần số fH.
Tuy nhiên, có thể biến đổi trên hay dưới tần số fH nhờ tín hiệu điều khiển ở ngõ ra
của mạch LPF làm cho xung clock ở bộ tạo chuỗi PN sẽ biến đổi giữa hai mức điện
áp +1 và -1. Bộ tách sóng hình bao, không giống như trong mạch đồng bộ thô, có
đáp ứng nhanh. Để đơn giản, ta giả sử rằng ngõ ra của mạch tách sóng hình bao đáp
ứng ngay lập tức và không có thời gian trễ. Cổng giữa mạch tách sóng hình bao và
mạch LPF gọi là cổng phát (transmission gate). Khi có tín hiệu ra của bộ tách sóng
hình bao thì xung clock của VCO sẽ được truyền qua cổng và ngược lại. Nói chung,
ta có thể thấy rằng đặc tính hoạt động của cổng như một quá trình nhân nếu xung
clock của VCO biến đổi ở hai mức điện áp 1V và ngõ ra của mạch tách sóng là 0
khi không có tín hiệu ra và 1 khi có tín hiệu.
Giả sử rằng đồng bộ thô đã được thiết lập, bộ tạo chuỗi PN giữa máy phát và
máy thu sẽ trễ một lượng là τ. Trong suốt khoảng trễ này, hai chuỗi không cùng
trạng thái nên ngõ ra mạch tách sóng sẽ có giá trị 0 và ngược lại. Do đó, dạng sóng
vg = vνvd sẽ có ba...

---