ĐIỀU CHẾ GMSK TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG SỐ

Trước khi xét điều chế GMSK – kỹ thuật điều chế được sử dụng trong thông tin di động số GSM ta đi lại sơ lược các tiến trình phát triển của kỹ thuật điều chế :Khi hệ thống viễn thông còn sử dụng kỹ thuật tương tự , tức tín hiệu của ta là tín hiệu tương tự (biên độ và thời gian đều liên tục ) khi đó để truyền tín hiệu này trên các hệ thống truyền tin với khoảng cách lớn nếu để nguyên tín hiệu như vậy phát đi thì do nó có tần số...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ĐIỀU CHẾ GMSK TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG SỐ ĐIỀU CHẾ GMSK ÑIEÀU CHEÁ GMSK TRONG THOÂNG TIN DI ÑOÄNG SOÁ GSM..............................................................................................................GIỚI THIỆU: Trước khi xét điều chế GMSK – kỹ thuật điều chế được sử dụng trong thông tindi động số GSM ta đi lại sơ lược các tiến trình phát triển của kỹ thuật điều chế : Khi hệ thống viễn thông còn sử dụng kỹ thuật tương tự , tức tín hiệu c ủa ta là tínhiệu tương tự (biên độ và thời gian đều liên tục ) khi đó để truyền tín hi ệu này trên cáchệ thống truyền tin với khoảng cách lớn nếu để nguyên tín hi ệu như vậy phát đi thì donó có tần số thấp không thể truyền đi xa được vì hi ệu suất truyền không cao, nh ư v ậyviệc điều chế tín hiệu ở đây được xem như là thuật toán cơ bản tác động lên tín hi ệutrong các hệ thống thông tin, đặc biệt là hệ thống thông tin kho ảng cách l ớn. Vi ệc đi ềuchế tín hiệu tương tự trong thời kì này là nhằm mục đích gi ảm kích thước ăn ten phát(đối với hệ thống vô tuyến) và sử dụng hữu hiệu kênh truyền. Bằng cách d ịch ph ổ c ủatín hiệu từ miền tần số thấp sang miền tần số cao, nó còn có m ột ưu đ ểm n ữa là tăngkhả năng chống nhiễu cho hệ thống thông tin. Trong kỹ thuật tương tự người ta dùng hai loại sóng mang : Sóng mang cao t ần vàcác dãy xung, tương ứng với nó ta có hai loại điều chế là điều chế liên tục và đi ều chếrời rạc.Ơ điều chế tương tự tùy cách thức làm thay đổi các thông số của sóng mang mà ta cócác loại điều chế như sau: Điều biên: Điều biên hai dải bên triệt sóng mang AM_SC Điều biên hai dải bên AM Điều biên một dải bên triệt sóng mang SSB_SC Điều biên một dải bên SSB Điều biên triệt một phần dải bên VSB Điều chế góc: Điều pha PM Điều tần FMƠ điều chế xung: tức sóng mang là một dãy xung vuông góc và cũng tương tự ta có : Điều biên xung PAM PDM: tin tức gắn lên độ rộng xung của sóng mang PPM: tin tức gắn lên sự dịch chuyển của vị trí xung sóng mang trên trục thời gian.PCM: tín hiệu trước hết được rời rạc, luợng tử, mã hóa, rồi sau đó cũng đ ược đi ều ch ếcao tần bằng cách dùng điều chế AM, PM, FM (tín hiệu đi ều chế là tín hi ệu số) vì v ậyngười ta gọi các phương pháp điều chế này là ASK, PSK, FSKNhư vậy ta thấy tiến trình phát triển tiếp theo là kỹ thuật điều chế số mà khởi đầu là hệthống PCM. Ngày nay khi tất cả các tín hiệu đã được số hóa thì việc nghiên c ứu đi ều............................................................................................................ 2ÑIEÀU CHEÁ GMSK TRONG THOÂNG TIN DI ÑOÄNG SOÁ GSM..............................................................................................................chế số sao cho tối ưu nhất cho hệ thống truyền tin là m ột ti ến trình phát tri ển lâu dài,trong đó nó chứa những vấn đề mâu thuẫn nhau, mà khi tiến hành m ột bi ện pháp đi ềuchế ta phải tìm cách dung hòa các yếu tố để có phương pháp điều chế số tối ưu.Cũng tương tự như điều chế tương tự, điều chế số cũng có các dạng : ASK FSK PSKMục tiêu cuối cùng của điều chế ở đây là phải đạt được : Tốc độ số liệu cực đại Xác suất lỗi kí hiệu cực tiểu Công suất phát cực tiểu Độ rộng kênh cực tiểu Khả năng chống nhiễu cực đại Mức độ phức tạp của mạch cực tiểu.Khi ta đi sâu vào từng phương pháp điều chế ta sẽ thấy các yêu c ầu trên nó đ ối l ập l ẫnnhau tuy nhiên ta cần chọn một giải pháp dung hòa.Ơ đây ta chỉ nêu sơ lược các phương pháp điều chế :Các phương pháp điều chế cơ bản: ASK 2 mức FSK 2 mức PSK 2 mứcĐiều chế nhiều mức : Về nguyên tắc thì ta có thể thực hiện cả 3 phương pháp điều chế trên nhiều mứcđều được, nhưng trong đó PSK nhiều trạng thái là thông dụng nh ất. Ơ đây ta đi xem xétlí do vì sao người ta lại tăng mức điều chế của tín hi ệu: như ta đã bi ết đ ộ r ộng băngthông của kênh thông tin thì hữu hạn. Vì vậy muốn tăng dung l ượng thì ph ải tăng t ốc đ ộbít, mà băng thông của tín hiệu tỉ lệ thuận với tốc độ bít nên dung l ượng kênh thông tinlại giảm, vì vậy người ta nghĩ ra cách nén phổ tín hi ệu b ằng cách đi ều ch ế nhi ều m ứckhi đó tốc độ bít Rb được thay bằng tốc độ baud Rs (Rs < Rb). Khi đó ph ổ tín hi ệu BWgiảm, kết quả là ta truyền được nhiều kênh. Như vậy câu hỏi đặt ra ở đây là tại sao người ta không tăng số mức lên cao hơnnữa mà chỉ dừng lại ở tối đa 256 mức ,trong đó GMSK chỉ có 4 mức. Đó là vì n ếu ta tăngnhiều mức thì làm cho khoảng cách giữa các véctơ tín hi ệu nh ỏ đi vì vậy véc t ơ nhi ễuchỉ cần nhỏ cũng đủ gây ra lỗi làm cho việc quyết định bít ở đầu thu b ị sai, t ức là S/Ngiảm, muốn S/N tăng thì ta phải tăng công suất phát, điều này không có lợi. Nếu ta không muốn tăng công suất phát mà dùng mã sữa lỗi v ới đ ộ l ợi mã thì vi ệcthêm vào mã sửa lỗi lại làm tăng tốc độ bít (vì độ lợi mã càng lớn chi ều dài chu ỗi mãcàng lớn ...