Trong chương này, chúng ta phân tích phương pháp đơn giản nhất đểgiải
điều chế những tín hiệu CDMA đó là: bộlọc thích nghi (matched filter) cho
single–user. Đây là bộgiải điều chế đầu tiên mà tín hiệu được thông qua trong
máy thu CDMA. Bộ tách sóng thích nghi đơn kênh được sửdụng trong giải
điều chếnhững tín hiệu CDMA từ lúc bắt đầu của những ứng dụng đa kênh
trong trải phổtrực tiếp. Trong các tài liệu về tách sóng Multiuser, nó thường
được gán cho là bộ tách sóng kinh điển (conventional detector) hay bộtách
sóng thông thường. Do đó, chúng ta xuất phát từ Matched filter xem như là bộ
lọc tối ưu trong kênh đơn user.
43 trang |
Chia sẻ: maiphuongtt | Lượt xem: 2227 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Chương 4 : Các phương pháp tách sóng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
SVTH : NGUYỄN QUỐC TRỌNG 42
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
I. BỘ TÁCH SÓNG KINH ĐIỂN :
1. Phân tích mô hình bộ thu :
Trong chương này, chúng ta phân tích phương pháp đơn giản nhất để giải
điều chế những tín hiệu CDMA đó là: bộ lọc thích nghi (matched filter) cho
single–user. Đây là bộ giải điều chế đầu tiên mà tín hiệu được thông qua trong
máy thu CDMA. Bộ tách sóng thích nghi đơn kênh được sử dụng trong giải
điều chế những tín hiệu CDMA từ lúc bắt đầu của những ứng dụng đa kênh
trong trải phổ trực tiếp. Trong các tài liệu về tách sóng Multiuser, nó thường
được gán cho là bộ tách sóng kinh điển (conventional detector) hay bộ tách
sóng thông thường. Do đó, chúng ta xuất phát từ Matched filter xem như là bộ
lọc tối ưu trong kênh đơn user.
Với tín hiệu y(t) của K user là tín hiệu từ nơi phát đến nơi thu, ta xét bộ thu
kinh điển có sơ đồ khối như hình 4.1.
Hình 4.1 : Bộ tách sóng kinh điển
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
SVTH : NGUYỄN QUỐC TRỌNG 43
1.1. Mô hình đồng bộ :
Mô hình kênh CDMA K user đồng bộ:
1
( ) ( ) ( )
K
k k k
k
y t A b s t n t
Các ngõ ra của bộ lọc thích nghi (Matched Filter) là:
*
0
, ( ) ( )
T
k k k
k k j j jk k
j k
y y s y t s t dt
A b A b n
(1.1)
Ta có dữ liệu K kênh thu được tương ứng với K ngõ ra của bộ lọc thích
nghi, được xác định K bộ quyết định:
)sgn(ˆ kk yb (1.2)
Từ phương trình 1.1 ta thấy rằng khác với trường hợp kênh single-user
trong đó tín hiệu phát chỉ chịu ảnh hưởng của nhiễu trắng Gaussian, ở
trường hợp K user tín hiệu phát còn chịu tác động của thành phần nhiễu
đa truy cập
kj
jkjjbA do tính không hoàn toàn trực giao của các tín hiệu
mã trải phổ.
Biểu diễn (1.1) dưới dạng vectơ :
y = RAb +n (1.3)
ở đây R là ma trận tương quan chéo chuẩn hoá, đối xứng, đường chéo
chính bằng 1, với các phần tử .
k
T
k
T
k
AAdiagA
bbb
yyy
,......,
,......,
,......,
1
1
1
và n là một vectơ ngẫu nhiên Gaussian trung bình zero với ma trận hợp
biến bằng :
RnnE T 2 (1.4)
1.2. Mô hình bất đồng bộ :
Đối với mô hình bất đồng bộ, ngõ ra của bộ lọc thích nghi :
][]1[][
][]1[][][
inibAibA
ibAibAibAiy
k
kj
jkjj
kj
kjjj
kj
jkjj
kj
kjjjkkk
(1.5)
với dtiTtstnin
TiT
iT
kkk
k
k
)()(][ (1.6)
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
SVTH : NGUYỄN QUỐC TRỌNG 44
Chúng ta có thể viết ở dạng ma trận :
][]1[]1[][]0[]1[]1[][ iniAbRiAbRiAbRiy T (1.7)
Ở đây xử lý Gaussian trung bình zero có ma trận tương quan chéo :
khaùcVuøng
1-ijneáu
ijneáu
1ijneáu
,0
],1[
],0[
],1[
][][
2
2
2
R
R
R
jninE
T
T
(1.8)
và các ma trận R[0]và R[1] được định nghĩa :
kjneáu,
kjneáu,
jneáu
kj
jk
k
Rjk
,1
0
(1.9)
kjneáu,
kjneáu0,
kj
1jkR
(1.10)
Có thể viết lại (1.7) dạng vectơ như sau :
y=R_MAb + n (1.11)
Với
]0[]1[...00
]1[]0[...
0]1[0
...]1[]0[]1[
0...0]1[]0[
_
RR
RR
R
RRR
RR
MR
T
T
T
R_M là ma trận có (2M+1)K x (2M+1)K phần tử.
A là ma trận có (2M+1)K x (2M+1)K phần tử :
A=diag{Ak[i]} ; i=-M..M ; k=1..k ; Ak[i] là biên độ tín hiệu bit thứ i
của người dùng thứ k.
Như đã đề cập ở phần trước có thể xem kênh truyền bất đồng bộ K user
như là một kênh đồng bộ (2M+1)K user, mỗi user bất đồng bộ phát một
gói dữ liệu (2M+1) bit.
2. Hiệu suất tách sóng :
2.1. Xác suất lỗi đối với kênh đồng bộ :
Ngõ ra của bộ lọc thích nghi :
kj
kjkjjkk
T
kk nbAbAdttstyy .).().(
0
với :
0
( ) ( ). ( ).
T
kn t n t s t dt (1.12)
là biến ngẫu nhiên Gaussian với trung bình zero và phương sai bằng
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
SVTH : NGUYỄN QUỐC TRỌNG 45
Nếu dạng sóng tín hiệu của User thứ k là trực giao với những dạng
sóng tín hiệu khác, tức 0,jk j k thì ngõ ra của bộ lọc thích nghi trở
thành :
.k k k ky A b n
Xác suất của lỗi trong trường hợp này:
( )c kk
AP Q
(1.13)
Giá trị này giống với trường hợp không có mặt các user khác, do đó sự
có mặt của các user khác không làm giảm xác suất lỗi, chúng ta kết luận
rằng một nhóm single–user là tối ưu trong trường hợp đặc biệt của hệ
thống CDMA trực giao đồng bộ.
Bây giờ, chúng ta xét kênh thông tin CDMA không trực giao. Đầu tiên,
ta xét trường hợp có hai user:
Xác suất lỗi của user 1:
1|01)( 111
^
111
byPbPbbPPc
(1.14)
1|01 111 byPbP (1.15)
Xác suất lỗi trên với việc tăng cường cho giải điều chế b2 được biểu
diễn như sau:
11,1|01|0 221111 bPbbyPbyP
11,1|0 2211 bPbbyP
11 22112211 bPAAnPbPAAnP
2121
2
1
2
1 AA
Q
AA
Q
(1.16)
Do tính đối xứng, chúng ta thu được biểu thức tương tự cho :
Vì vậy, xác suất lỗi của máy thu thích hợp đối với user 1 trong sự hiện
diện nhiễu của một user khác :
Hình 4.2 : Ngõ ra bộ lọc thích nghi 2 user
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
SVTH : NGUYỄN QUỐC TRỌNG 46
21211 2
1
2
1
)(
AA
Q
AA
QPc
(1.17)
||
2
1||
2
1 2121 AAQ
AA
Q
(1.18)
Hoán đổi vai trò của user 1 và 2, ta thu được xác suất lỗi cho user 2 :
12122 2
1
2
1
)(
AA
Q
AA
QPc
(1.19)
Vì hàm Q là hàm đơn điệu giảm, từ (3.18) ta nhận được biên trên :
||)( 211
AA
QPc
(1.20)
khi mà :
1
1
2
A
A
Tiếp theo đó ta xét xác suất lỗi khi phương sai thay đổi, điều này được
suy ra từ (1.18):
2
1
)(lim 1
cP
Một đặc tính chúng ta sẽ loại trừ từ các bộ tách sóng, khi tiến về cực
còn lại, ta nhận được :
2
1
)(lim 1
0
cP
Khi ->0, xác suất của đầu ra của bộ lọc kinh điển cho user 1 bị chi
phối do b2 lớn hơn b1
Vì vậy, với sự hiện diện của nhiễu, tốc độ lỗi bit được giới hạn trong
khoảng ½
Trong trường hợp đặc biệt sau :
1
1
2
A
A
Xác suất lỗi của bộ lọc thích nghi single–user (1.18) giảm còn :
1
1
2
2
1
4
1
)(
A
QPc
Tổng quát về tốc độ bit lỗi của bộ lọc thích nghi single–user cho trường
hợp K user.
Từ những phân tích như trên, chúng ta có thể viết biểu thức xác suất lỗi
của user thứ K :
1|0.11|0.1)( kkkkkkck byPbPbyPbPP
kj
jkjjkk
kj
jkjjkk bAAnPbAAnP 2
1
2
1
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
SVTH : NGUYỄN QUỐC TRỌNG 47
kj
jkjjkk bAAnP (1.21)
1,11,1 1,1
1
1
......
2
1
kj e kj
jk
j
j
k
e e
k
A
e
A
Q
(1.22)
Ta nhận thấy rằng xác suất lỗi của bộ lọc thích nghi trong kênh CDMA
Gaussian phụ thuộc các dạng của tín hiệu xác định thông qua tương
quan chéo giữa chúng. Xác suất lỗi còn phụ thuộc vào biên độ thu được
và mức nhiễu chỉ do tỉ số
kA .
Tương tự như đã phân tích trong (1.18), từ tính chất của hàm Q trong
(1.22) sẽ có biên trên giới hạn :
|| jk
kj
jkc
k
AA
QP (1.23)
Ta thấy rằng số thao tác yêu cầu cho việc tính toán (1.22) tăng theo hàm
mũ theo số user. Từ nguyên nhân này, một số tác giả đã thay thế gần
đúng (1.22) bằng biến ngẫu nhiên nhị thức :
#
j j jk
j k
A b
bởi một biến ngẫu nhiên Gaussian. Xác suất lỗi gần đúng trở thành:
2 2 2
( )c kk
j jk
j k
AP Q
A
(1.24)
Sự thay thế này chỉ đúng khi tỷ số tín hiệu trên nhiễu thấp, khi tỷ số tín
hiệu trên nhiễu cao thì điều này trở nên không tin cậy.
2.2. Xác suất lỗi đối với kênh bất đồng bộ :
Việc phân tích trong kênh bất đồng bộ hoàn toàn tương tự. Sự khác biệt
chính bây giờ là mỗi bit bị tác động bởi 2K-2 bit gây nhiễu. Điều này
tăng gấp đôi số hạng trong (3.22):
2 2 2
1 1 1 1
1
( , ) ( 1,1) ( , ) ( 1,1) ( , ) ( 1,1)
1( ) ... ... ... ( )
4
j j
jc k
k j jk j kjK
j ke d e d e d
AAP Q e d
Điều kiện tổng quát cho trường hợp bất đồng bộ là :
Ak > j jk kj
j k
A
Nhận xét :
Khi số user truy cập càng tăng thì tỉ lệ lỗi bit càng tăng , và tỉ lệ lỗi của
mô hình đồng bộ luôn thấp hơn mô hình bất đồng bộ có dung lượng
tương đương.
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
SVTH : NGUYỄN QUỐC TRỌNG 48
II. BỘ TÁCH SÓNG ĐA USER TUYẾN TÍNH :
1. Tách sóng giải tương quan (Decorrelating Detector) :
1.1. Kênh CDMA đồng bộ :
Vector ngõ ra của K ngõ ra bộ lọc thích nghi có thể cho bởi:
y RAb n (2.1)
Ở đây n là một vector ngẫu nhiên Gaussian với trung bình zero và ma
trận hợp biến bằng R2 .
Khi không có tạp âm, ta giả sử rằng ma trận R là khả đảo, nếu nhân
vector ngõ ra bộ lọc phối hợp với :
R-1y = R-1 RAb = Ab (2.2)
Như vậy, dữ liệu thu được :
kk yRb )(sgnˆ 1 (2.3)
kAb)(sgn (2.4)
= bk (2.5)
Ta có thể kết luận rằng nếu các dạng sóng tín hiệu trải phổ xác định là
độc lập tuyến tính với nhau, bộ tách sóng trong (2.3) có thể đạt được
việc giải điều chế hoàn hảo cho mỗi user xác định.
Bây giờ ta sẽ xét đến trường hợp có nhiễu. Quá trình xử lý các ngõ ra
của bộ lọc thích nghi (2.1) với R-1 cho ta kết quả sau :
1 1R y Ab R n (2.6)
Chú ý rằng thành phần thứ k trong (2.6) không bị ảnh hưởng nhiễu giao
thoa gây ra bởi bất kỳ các user khác, nghĩa là nó là độc lập với tất cả
,jb j k .Nguồn nhiễu duy nhất chính là không gian nhiễu. Đó chính
là lý do bộ tách sóng được biểu diễn theo (2.3) được gọi là bộ tách sóng
giải tương quan. Sơ đồ khối của bộ thu giải tương quan được biểu diễn
theo hình 4.3.
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
SVTH : NGUYỄN QUỐC TRỌNG 49
Boä loïc thích nghi
cho user 1
Boä loïc thích nghi
cho user 2
Boä loïc thích nghi
cho user K
Boä loïc thích nghi
cho user 3
Sync 1
Sync 2
Sync 3
Sync K
y(t)
1
ˆ
b i
)
2
ˆ
b i
)
3
ˆ
b i
)
ˆKb i
)
R-1
Hình 4.3 : Bộ tách sóng giải tương quan cho kênh bất đồng bộ
Bộ tách sóng giải tương quan có một số đặc tính mong muốn :
Không yêu cầu biết công suất người dùng.
Độc lập với công suất của các người dùng giao thoa.
Đòi hỏi duy nhất của bộ tách sóng này là sự nhận biết về thời gian cần
thiết cho giải mã trải phổ tại máy thu.
Việc giải điều chế cho mỗi user có thể thực thi một cách độc lập hoàn
toàn.
Ký hiệu kjR là một dạng viết tắt của (R-1)kj và lưu ý rằng ngõ ra thứ k
của phép biến đổi tuyến tính R-1 bằng với :
1
1
1
( )
( , )
K
k kj j
j
K
kj j
j
R y R y
R y s
1
y,
K
kj j
j
R s
= , ky s% = (2.7)
trong đó:
)()(~
1
tsRts j
K
j
kjk
(2.8)
Tín hiệu trong (4.8) có thể biến đổi theo các đơn vị bên trong với dạng
sóng tín hiệu tương ứng của nó như sau :
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
SVTH : NGUYỄN QUỐC TRỌNG 50
1
10
, ( ) ( ) 1
T K
k k jk j k kk
j
s s R s t s t dt R R
%
(2.9)
và, do đó 1~ ks theo bất đẳng thức Cauchy-Schwarz.
Ta có thể thấy rằng bất kỳ sự kết hợp tuyến tính của Kss ,...,1 với tất cả
các thành phần trực giao với nhau ngoại trừ sk như là một phép biến đổi
giải tương quan tuyến tính của sk với kjjs . Rõ ràng, phép biến đổi này
không tồn tại nếu sk là một sự kết hợp tuyến tính của kjjs . Nếu
Kss ,...,1 là độc lập tuyến tính với nhau, thì ks~ trong (2.8) là một phép
biến đổi giải tương quan duy nhất của sk với kjjs .
Từ (2.7) ta có thể xem bộ tách sóng giải tương quan của user thứ k như
là một bộ lọc thích nghi đã được biến đổi theo hình 2.2 ở dưới đây.
1
ˆ
b i
)
2
ˆ
b i
)
3
ˆ
b i
)
ˆKb i
)
Sync 1
Sync 3
Sync K
y(t)
Boä loïc thích nghi
1s%
Boä loïc thích nghi
2s%
Boä loïc thích nghi
3s%
Boä loïc thích nghi
Ks%
Sync 2
Hình 4.4 : Bộ lọc thích nghi đã được biến đổi trong tách sóng giải
tương quan
Sự thống kê quyết định của bộ tách sóng giải tương quan (R-1y)k (hay
ngõ ra của bộ lọc thích nghi theo phương trình (2.8) không chứa tín
hiệu đã điều chế của những user giao thoa. Thực vậy, với bất kỳ vector
K
K Raa ),...,( 1 ,
10 0
1
( ) ( ) ( ) ( )
T T K
i i k i i jk j
i k i k j
i
i k ik
a s t s t dt a s t R s t dt
a R R
%
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
SVTH : NGUYỄN QUỐC TRỌNG 51
= 0 (2.10)
Một cách khác để phát biểu thuộc tính quan trọng này là bố trí nó trong
mô hình hình học của không gian vector tuyến tính được mở rộng bởi K
dạng sóng tín hiệu xác định: bộ tách sóng giải tương quan tương ứng
với hình chiếu của sk (tỷ lệ với ) trong không gian con trực giao với
không gian con được mở rộng bởi những tín hiệu xác định giao thoa
kjs j , .
Trong trường hợp 2 user, ma trận nghịch đảo:
1
1
1
1
1
1
2
1
1
R
(2.11)
Vì những hệ số nhân dương không ảnh hưởng khi thực hiện việc lấy
dấu, ta có thể thấy rằng trong một kênh 2 user việc giải tương quan cho
user 1 tương tự như bộ lọc thích nghi kinh điển đơn user ngoại trừ việc
thay s1 bởi 21 ss , hay tương đương quá trình xử lý ngõ ra của bộ lọc
thích nghi đơn user được biểu diễn trong hình 4.5 như sau:
1 1 2
ˆ
sgn( y )b y
(2.12)
Hình 4.5 : Bộ thu giải tương quan cho kênh đồng bộ 2 user
Sử sụng phép biến đổi giải tương quan tuyến tính liên quan đến mô hình
bộ lọc thích nghi trắng (the whitened matched filter). Ta lại có:
R = FT F
ở đây F là ma trận tam giác dưới. Tín hiệu :
)()()(~ 1
1
1 tsFts jj
K
j
T
(2.13)
là một phép biến đổi giải tương quan của s1 đối với , vì :
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
SVTH : NGUYỄN QUỐC TRỌNG 52
1 1
1
1
1k
, ( )
( )
( F)
K
T
k j jk
j
T
k
T T
s s F
F R
F F
%
= F1k (2.14)
chỉ khác không khi k = 1. Từ (2.13), ta thấy rằng bộ lọc thích nghi trắng
đầu tiên là một phép biến đổi giải tương quan tuyến tính thật sự cho
user 1. Đặc tính này không đúng với những user khác. Tuy nhiên, ta có
ngõ ra của bộ lọc thích nghi trắng thứ k :
1
( ) ( ) ( )
K
T
k kj j
j
s t F s t
%
(2.15)
là một phép biến đổi tương quan tuyến tính của sk đối với Kk ss ,...,1 .
Để làm rõ điều này, tương tự như (2.14) ta có :
,k j kjs s F %
với 0 neáu j=k
=0 neáu j>kjk
F
Hơn thế nữa, F –T là ma trận tam giác trên với hàng thứ k chỉ phụ thuộc
vào Kk ss ,..., .
Bây giờ ta có thể thấy rằng bộ tách sóng giải tương quan theo một thể
thức đặc biệt như sau: một chú ý đơn giản rằng kết quả giải điều chế
không lỗi trong điều kiện không có nhiễu nền. Ngoài ra, bộ tách sóng
giải tương quan có thể có được như một lời giải đối với những vấn đề
tối ưu khác nhau. Trong phần này ta xét 3 tiêu chuẩn để đạt được bộ
tách sóng giải tương quan là tối ưu.
Bây giờ ta giả sử rằng bộ tách sóng không biết biên độ thu cũng như
không biết trước bất kỳ sự phân bố nào của chúng. Từ đó đương nhiên
ta xem như kết hợp ước lượng cực đại hàm khả năng của biên độ và bit
được truyền đi. Bởi vì nhiễu là trắng và Gaussian, những bit và biên độ
đúng nhất được xác định thông qua trung bình bình phương dạng sóng
nhận được, khi đó những thông số này sẽ đạt được:
2
0{ 1,1} 100,...,
min min ( ) ( )
K
k
T K
k k kAb kk K
y t A b s t dt
(2.16)
Đặt ck = Ak bk, ta xác định ngõ ra của bộ lọc thích nghi theo dạng sóng
tín hiệu xác định bởi yk, ta thấy rằng việc cực tiểu trong (4.16) tương
đương với cực đại
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
SVTH : NGUYỄN QUỐC TRỌNG 53
max2
K
T T
c R
c y c Rc
đạt được bởi : yRc 1*
vì : *)(*)(2 1 ccRccyRyRccyc TTTT
Bây giờ, ta xét những thông số cực tiểu (4.16) (tức là, những bit và biên
độ đúng nhất) đơn giản là :
1ˆ sgn( *) sgn(( y) )k kb c R
và :
*ˆ
kk cA
Nên bộ tách sóng giải tương quan được xem như cho một sự ước lượng
kết hợp tốt nhất giữa những bit phát đi và biên độ trong trường hợp
không biết trước biên độ thu.
Tổng quát hơn, ta quan tâm đến mô hình thời gian rời rạc L-chiều:
r SAb m (2.17)
trong đó S là ma trận L x K của những vector tín hiệu và ma trận hợp
biến của m là ma trận L x L đồng nhất. Một phương pháp hợp lý để lấy
quyết định là :
))(sgn(ˆ rxb kk
ở đây x(r) là một ước lượng của Ab được xác định khi tập K-vector đạt
được vấn đề cực tiểu bình phương :
rSx
KRx
min
(2.18)
Lời giải từ (2.18) là :
rSrx 1)(
ở đây ma trận (KL) S-1 chính là phép biến đổi nghịch đảo Moore-
Penrose của S. Và ma trận tương quan R lúc này sẽ là: R=STS
Cách giải này tương đương với :
rSSSrS TT 11 )( (2.19)
ySS
T 1)(
yR
1 (2.20)
Vì vậy, bằng cách giải bài toán cực tiểu bình phương ta có được bộ giải
tương quan cho trường hợp ma trận tương quan chéo là duy nhất.
1.2. Kênh CDMA bất đồng bộ :
Giống với kênh đồng bộ, ta có thể tìm biến đổi tuyến tính bao hàm mức
ngưỡng của bit vào nếu = 0. Ta tiến hành nghịch đảo hàm biến đổi
kênh rời rạc theo thời gian :
111 ]]1[]0[]1[[)( zRRzRzS T (2.21)
Điều này dẫn đến bộ tách sóng được biểu diễn ở hình 4.6
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
SVTH : NGUYỄN QUỐC TRỌNG 54
Boä loïc thích nghi
cho user 1
Boä loïc thích nghi
cho user 2
Boä loïc thích nghi
cho user K
Boä loïc thích nghi
cho user 3
Sync 1
Sync 2
Sync 3
Sync K
y(t)
1
ˆ
b i
)
2
ˆ
b i
)
3
ˆ
b i
)
ˆKb i
)
-1S z
Hình 4.6 : Bộ tách sóng giải tương quan bất đồng bộ
Trong trường hợp 2 user, ta có :
1
2112
1
21121
1
1
)(
z
z
zS
1
1
1
21122112
2
2112
2
zz
1
1
2112
1
2112
z
z
(2.22)
Phương trình (2.22) tương ứng với cấu trúc tổng quát hàm chuyển đổi
ma trận S-1 (z) như là tích của hàm chuyển đổi vô hướng 1)(det zS
với hàm chuyển đổi ma trận adj S(z). Toàn bộ adj S(z) không chứa mẫu
số; chúng là những đa thức dương hay âm theo z. Ta có thể thấy thao
tác nhân những vector ngõ ra bộ lọc thích nghi bởi ma trận adj S(z) như
là sự loại bỏ giao thoa từ các user khác. Tuy nhiên, giao thoa liên kí tự
giữa những kí tự không giao thoa phía trước của cùng user. Ví dụ, trong
trường hợp 2 user trước khi nhân ngõ ra bộ lọc thích nghi bởi :
1
1
2112
1
2112
z
z
S(z)adj
mang lại ở user thứ i cho cả k = 1 và k=2 :
]1[]1[][1 21122112221122 ibibibA kkkk
CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SÓNG
SVTH : NGUYỄN QUỐC TRỌNG 55
Lưu ý rằng những ngõ ra bộ lọc thích nghi của những bit đó chồng chập
với b1[i], (đặt là b2[i-1]và b2[i]) bị làm xấu đi bởi những bit b1[i-1] và
b1[i+1]. Vì thế, mục đích của hàm chuyển đổi vô hướng [det S(z)]-1 là
để hoạt động như bộ cân bằng zero, đó là một bộ lọc tuyến tính vô
hướng có hàm chuyển đổi là nghịch đảo của hàm chuyển đổi đơn kênh
tương đương :
121122211222112 1 zz
Sự thực hiện ổn định của [det S(z)]-1 tồn tại nếu det S(z) không có zero
trong chu kì đơn vị :
det [1] [0] [1] 0 vôùi moïi 0,2T j jR e R R e
(2.23)
Trong trường hợp 2 user, (4.23) trở thành : 12112
1.3. Phân tích hiệu suất cho bộ tách sóng giải tương quan :
a) Trường hợp đồng bộ :
Bây giờ ta quay lại bộ tách sóng giải tương quan cho những dạng sóng
tín hiệu xác định độc lập tuyến tính đồng bộ. Biến đổi giải tương quan
tuyến tính là sự hình thành tín hiệu của user mong muốn trong không
gian trực giao đến không gian được mở rộng bởi những tín hiệu giao
thoa, và vì thế, bit của nó không thay đổi biên độ của tín hiệu giao thoa.
Ngõ ra của bộ lọc thích nghi ks~ gồm có hai thành phần :
Tín hiệu của user k, nó bằng với Akbk
Thành phần do