ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TIỂU LUẬN KỸ THUẬT TRÃI PHỔ VÀ
TIỂU LUẬN KỸ THUẬT TRÃI PHỔ VÀ
CÔNG NGHỆ CDMA
CÔNG NGHỆ CDMA
PHÁT HIỆN ĐA NGƯỜI SỬ DỤNG KHỐI DỰA TRÊN TỐI
THIỂU TRUNG BÌNH BÌNH PHƯƠNG LỖI CDMA KHÔNG
ĐỒNG BỘ
ĐỀ TÀI:
Người hướng dẫn : TS. TRẦN THỊ HƯƠNG
Học viên : PHAN ĐÌNH THẮNG
NGUYỄN THỊ MINH HƯNG
Lớp : K26.KĐT.ĐN
Đà Nẵng, ngày 6 tháng 06 năm 2014
NỘI DUNG
NỘI DUNG
1. GIỚI THIỆU
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
3. BỘ PHÁT HIỆN ĐA NGƯỜI SỬ DỤNG B-MMSE
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
5. KẾT LUẬN
1. GIỚI THIỆU
-
Bộ phát hiện đa người sử dụng CDMA xử lý tất cả các truyền dẫn
trong các kênh thông tin hữu ích và chúng được phát hiện cùng nhau vì
lợi ích chung của chúng.
-
Bộ phát hiện đa người sử dụng B-MMSE cho các hệ thống DS /

CDMA không đồng bộ được giới thiệu để khắc phục những vấn đề tồn
tại trong bộ phát hiện MMSE truyền thống.
-
Trong bộ phát hiện B-MMSE các bit 0 được sử dụng để cắt
toàn bộ bản tin nhận được thành các khối, sau đó được thực hiện
như là các phân đoạn phát hiện riêng biệt.
-
Vì vậy việc phát hiện có thể được thực hiện tối ưu trong mỗi
khối độc lập. Vì chiều dài khối là dễ điều khiển và có thể dễ
dàng được thực hiện tương đối ngắn, phát hiện B-MMSE cung
cấp độ trễ phát hiện ngắn và độ phức tạp thấp.
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
Mô hình hệ thống của B-MMSE
Mô hình hệ thống của B-MMSE
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
Xét một hệ thống DS/CDMA K-người dùng không đồng bộ hoạt động trên
một kênh nhiễu Gausian trắng cộng (AWGN). Cả dữ liệu thông tin và
truyền tuần tự được điều chế BPSK với thời gian bit T và thời gian chip Tc
= T/Gp, trong đó Gp là độ lợi xử lý. Tín hiệu nhận được có thể được viết
dưới dạng ma trận như
y = RWb + n (1)
y : vector đầu ra bộ lọc Matched filter,
b : vector dữ liệu đầu vào nhị phân
n : vector nhiễu
y = [y(0),…y(N - 1)]T = [y
1
(0),y
2

(0), y
K
(0),
…y
1
(N - 1),y
2
(N - 1),…y
K
(N - 1)]T (2)
b = [b(0),…b(N - 1)]T = [b
1
(0),b
2
(0),…b
K
(0),
…b
1
(N - 1),b
2
(N - 1),…b
K
(N - 1)]T
n = [n(0),…n(N - 1)]T = [n
1
(0),n
2
(0),…n
K

(0),
…n
1
(N - 1),n
2
(N - 1),…n
K
(N - 1)] (4)
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
( )
(0) ( 1) 0 0
(1) (0) ( 1)
0 (1) (0) 0
( 1)
0 0 (1) (0)
LK LK
R
R R
R R R
R R
R
R R
×
=
−
 
 
−
 

 
 
−
 
 
 
K
O M
O
M O O O
K
W và R là hai ma trận NK x NK được định nghĩa tương ứng như sau
( )
( )
1 1
W (0), ( 1)
w (0), w (0), w ( 1), w ( 1)
K K
diag n n N
diag N N
= −
= − −
Trong đó w(i) là ma trận công suất tín hiệu cho bởi

( )
1
w( ) w ( ), w ( )
K
i diag i i
=


Trong đó R(l) là ma trận tương quan chéo ký hiệu thông thường
KxK
(5)
(6)
(7)
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
Chuỗi thông tin trong khung:
L : độ dài khối
N : độ dài khung, bao gồm các bit thông tin và các bit 0 được chèn
vào.

(9)
{
,
1 2
0 1
[ ( ), ( ), ( )],
( )
K
K
i nL n
b i b i b i elsewhere
b i
= + −
=
Cấu trúc khung bản tin B-MMSE
Trong đó n là số nguyên dương bất kỳ. Như vậy (3) có thể được viết lại
như sau

b = [b(0), b(1),…b(N - 1)]T = [b(0),b(1), b(L - 1), 0
K
,b(L + 1),b(L + 2),
b(2L), 0
K
,…0
K
,…b(N - 1)]T
(10)
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG

Trong đó 0
K
là vector 0. Như vậy luồng dữ liệu thông tin đã được chia
thành các khối bởi các bit 0 được chèn (0
K
). Mà không mất tính tổng
quát, chúng ta hãy xem xét khối thứ hai. Đưa (10) vào (1), chúng ta có
y(L + 1) = R(-1)w(L + 2)b(L + 2) + R(0)w(L + 1)b(L + 1) + n(L + 1)(11)
y(2L ) = R(0)w(2L)b(2L ) + R(1)w(2L - 1)b(2L - 1) + n(2L ) (12)

Từ (11), (12) và (1) cho L+1 < l < 2L chúng ta có thể thấy rằng đầu ra
cho một khối nhất định không có gì để làm với các khối khác.
Kết hợp (11), (12) và (1) cho L + 1 < l < 2L, chúng ta thu được
y
L
= R
L
W

L
b
L
+n
L (13)


( )
(0) ( 1) 0 0
(1) (0) ( 1)
0 (1) (0) 0
( 1)
0 0 (1) (0)
L
LK LK
R
R R
R R R
R R
R
R R
×
=
−
 
 
−
 
 
 

−
 
 
 
K
O M
O
M O O O
K
( )
1 1
W w ( 1), w ( 1), w (2 1), w (2 )
L
K K
diag L L L L= + + −
ta có
yL = [y(L + 1),y(L + 2),…y(2L)]T (14)



(15)
bL = [b(L + 1 ), b(L + 2 ), …b(2L)]T
nL = [n
1
(L + 1 ),n
2
(L + 1 ),…n
K
(L + 1),…n
1

(2L),n
2
(2L),…n
K
(2L)]T
(18)
(16)
(17)
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
Lấy đạo hàm trên, mặc dù dựa trên khối thứ hai, cũng được áp dụng cho
các khối khác. Phương trình (13) là giống với phương trình (1) ngoại trừ
kích thước của các vector và ma trận là khác nhau, ngụ ý rằng các phát
hiện có thể được thực hiện khối bởi khối độc lập. Cần lưu ý rằng chiều
dài khối L luôn luôn nhỏ hơn nhiều so với N. Như vậy tất cả các khối là
tương đương, chúng ta có thể bỏ sự biên địa chỉ L ở (13) để đơn giản ký
hiệu như sau
y = RWb + n (19)
trong đó
y = [y(0),…y(L - 1)]T= [y
1
(0),y
2
(0),…y
K
(0),…y
1
(L - 1),y
2
(L - 1),…y

K
(L - 1)]T (20)
b = [b(0), b(L - 1)]T= [b1(0),b2(0)…bK(0),…b1(M - 1),b2(L - 1),…bK(L - 1)]T

(21)
n = [n(0),…n(L - 1)]T= [n1(0),n2(0),…nK(0),…n1(M - 1),n2(M - 1),…nK(L - 1)]T

(22)
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
( )
(0) ( 1) 0 0
(1) (0) ( 1)
0 (1) (0) 0
( 1)
0 0 (1) (0)
LK LK
R
R R
R R R
R R
R
R R
×
=
−
 
 
−
 

 
 
−
 
 
 
K
O M
O
M O O O
K
( )
( )
1 1
W w(0), w( 1) w (0), w (0), w ( 1), w ( 1)
K K
diag L diag L L
= − = − −
(23)
(24)
3. BỘ PHÁT HIỆN ĐA NGƯỜI SỬ DỤNG B-MMSE

SƠ ĐỒ CẤU TRÚC

Hình 3. Cấu trúc bộ phát hiện đa người sử dụng B-MMSE
3. BỘ PHÁT HIỆN ĐA NGƯỜI SỬ DỤNG B-MMSE

Vector quyết định b^ được lấy từ:

Khi đó ma trận M đáp ứng


Rút ra được:
3. BỘ PHÁT HIỆN ĐA NGƯỜI SỬ DỤNG B-MMSE

Cho Pek(i) là BER của bộ phát hiện B-MMSE cho người
sử dụng k trong khoảng thời gian bit thứ i của một khối

Trong đó N0/2a (a là một hằng số) là đường chéo thứ [(i -
1) K + k] của ma trận và
là hàng thứ [(i - 1) K + k] của ma trận .
Do đó BER chung trong một khối cho người sử dụng thứ k
là:
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Hình 4. So sánh BER cho hệ thống không đồng bộ 10
người sử dụng với công suất như nhau
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Hình 5. BER cho người sử dụng thứ 1 dưới sự ảnh hưởng
gần-xa trong một hệ thống không đồng bộ 10 người sử
dụng
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Hình 6. BER so với số lượng người dùng hoạt động với
công suất của tất cả người sử dụng cố định tại 7 dB trong
một hệ thống không đồng bộ
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Hình 7. BER cho người sử dụng với thời gian trể khác
nhau sử dụng trong một hệ thống không đồng bộ hai

người dùng
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Hình 8. Trung bình của BER cho người sử dụng thứ 1 dưới
sự ảnh hưởng gần-xa trong một hệ thống không đồng bộ
hai người dùng với sự phân bố đồng đều thời gian trễ
tương đối
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Hình9. Độ lệch chuẩn của BER cho người sử dụng thứ 1
dưới sự ảnh hưởng gần-xa trong một hệ thống không
đồng bộ hai người dùng với sự phân bố đồng đều thời
gian trễ tương đối
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Hình 10. So sánh BER cho người sử dụng cùng công suất
trong một hệ thống không đồng bộ 10 người dùng sử
dụng bộ phát hiện B-MMSE với chiều dài khối khác nhau
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Hình 11. So sánh BER dưới sự ảnh hưởng gần-xa trong
một hệ thống không đồng bộ 10 người dùng sử dụng bộ
phát hiện B-MMSE với chiều dài khối khác nhau
5. KẾT LUẬN

Bài viết này giới thiệu bộ phát hiện đa người dùng B-
MMSE trong đó dòng bit thông tin được chia thành các
khối thông qua việc chèn bit 0 và xử lý phát hiện từng
khối một cách độc lập. Kết quả hiệu suất BER cho thấy
tính ưu việt của nó so với bộ không tương quan. Sự phức

tạp phần cứng của bộ phát hiện đề xuất là tuyến tính trong
cấu trúc về các số lượng người dùng và chiều dài khối, có
thể được làm nhỏ hơn nhiều so với độ dài tin nhắn, kết
quả là phức tạp thấp hơn nhiều so với yêu cầu trong bộ
phát hiện MMSE truyền thống.

CHÂN THÀNH CẢM ƠN!
PHỤ LỤC A