Với Faraday khoa học đơn giản chỉ là một sở thích riêng tư?

       Trong quá trình học tập để trở thành một nhà triết học tự nhiên, Faraday phát hiện ra bản thân mình hay nghi ngờ về những vấn đề khoa học nhưng lại tin tưởng tuyệt đối vào những vấn đề tôn giáo. Trong khi chấp nhận nguyên văn và tuyệt đối bất cứ điều gì được viết trong Kinh thánh, thì anh lại luôn luôn tìm cách kiểm tra bất kỳ khẳng định nào trong những cuốn sách do người trần thế viết ra.

      “Trong cuộc sống trước đây, tôi là một người giàu trí tưởng tượng, có thể tin Những đêm Ai cập một cách dễ dàng như tin bộ Bách khoa toàn thư”, sau này Faraday nhớ lại, “nhưng đối với tôi thì các sự kiện mới là quan trọng, và cứu rỗi tôi. Tôi có thể tin một sự thật, nhưng luôn kiểm tra chéo một khảng định nào đó”.

      Đối với Faraday, các sự thật cũng thiêng liêng như các tiết trong Kinh thánh, bởi vì cả hai đều là những phương tiện tin cậy duy nhất để hiểu về sự sáng tạo của Chúa. Do đó, vào mỗi buổi chiều, sau khi mọi người đã ra về, chàng trai trẻ lại giam mình trong cửa hiệu kiêm phòng thí nghiệm của ông Ribeau, và lặp lại từng thí nghiệm đã được nói tới trong những cuốn sách mà cậu đã đọc. “Tôi không bao giờ có thể làm cho một sự thật thành chính của tôi nếu tôi không đích thân xem xét nó”, Paraday đã thừa nhận như vậy.

        Faraday chưa bao giờ cảm thấy khỏe khoắn như lúc này, nhưng tình hình của cha anh thì ngược lại, vì ông bị ốm nằm ở nhà đã lâu. Mới đây cha anh đã phàn nàn trong một bức thư gửi cho Thomas, anh trai của anh: “Cha rất tiếc phải nói là đã từ lâu cha không được hưởng niềm vui có lấy một ngày khỏe mạnh”.

        Các bác sĩ không rõ nguyên nhân gì đã làm cho người cha của anh bị suy nhược, nhưng họ chẩn đoán rằng ông sẽ trở thành một người tàn phế. Do đó, lần mới đây, gia đình nhà Faraday đã chuyển đến một chung cư khác nằm ở vị trí thuận lợi hơn, ở gần trung tâm thành phố. Những chỉ được vài tháng thì James Faraday qua đời.

       Hai năm sau đó, Michael Faraday phải chu cấp cho mẹ và các em trong khi vẫn ấp ủ hy vọng trở thành một nhà triết học tự nhiên. Nhưng vào năm 1812, thời gian học nghề của anh theo như kế hoạch đã kết thúc, thật đáng buồn, anh bắt đầu tỏ ra đầu hàng khả năng sẽ phải sống theo cách làm tan vỡ mọi kỳ vọng của nhóm bạn bè: Trừ phi có điều thần kỳ nào đấy xảy ra mói có thể làm thay đổi được cuộc đời anh, dường như anh đã được số phận an bài trở thành người đóng sách như ông chủ Ribeau của anh, và coi khoa học đơn giản chỉ là một sở thích riêng tư mà thôi.

Đọc thêm tại:

• http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/
• http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/nhung-thu-faraday-chuan-bi-cho-khoa-hoc.html

Những thứ Faraday chuẩn bị cho khoa học

        Sau nhiều giờ, chỗ lò sưởi của ông Ribeau trở thành lò nung của Faraday và bệ lò sưởi thành bàn làm việc của anh. Thiết bị trong phòng thí nghiệm của Faraday đương nhiên là thô sơ, nhưng việc tiến hành các thí nghiệm và ghi chép cẩn thận các số liệu vào sổ nhật ký khiến anh cảm thấy mình chẳng khác gì một nhà triết học thực sự.

       Trong những tháng sau đó, Faraday tự lắp đặt một máy phát tĩnh điện, một thiết bị quay tay tạo ra tia lửa điện. Anh cũng đã cố gắng dành dụm vài khoản tiền nhỏ bé để mua hai bình Leyden; tĩnh điện, về bản chất rất khó nắm bắt, nhưng nó lại có thể bị bẫy và lưu trữ trong các bình này, giống như những con đom đóm bị nhốt trong một cái chai.

         Faraday cũng bắt đầu đọc những cuốn sách dành cho tự học, vì anh nhận thức rằng nếu anh muốn trở thành một con người của khoa học thì anh không chỉ học kỹ thuật mà còn phải học cả nhũng lý thuyết của nó nữa. Chẳng hạn, trong cuốn Cải thiện trí óc của giáo sư Isaac Watts, Faraday đã học được bốn cách để trờ nên tài trí hơn: tới nghe các bài giảng, ghi chép cẩn thận, trao đổi với những người có cùng mối quan tâm, và tham gia một nhóm thảo luận.

         Năm 1810, không thể có đủ điều kiện để tới nghe các bài giảng, Faraday tham gia một nhóm thảo luận chủ yếu bao gồm những thanh niên công nhân, những người đang khát khao cải tạo vị thế của mình. Mỗi tối thứ năm vào lúc tám giờ, được sự cho phép của ông Ribeau, Faraday được nghỉ việc và đến nhà một thầy giáo tên là John Tatum.

        Trong những cuộc họp này, hoặc Tatum hoặc một người nào đó trong nhóm sẽ thuyết trình một chủ đề do mình tự chọn. Faraday luôn lắng nghe và ghi chép cẩn thận; cuối cùng, anh dự định sẽ tập hợp tất cả các ghi chép ấy lại và đóng thành một cuốn sách lớn thật đẹp.

        Khi đến lượt Faraday thuyết trình, anh nói về điện và đã được các bạn trong nhóm đáp lại rất nhiệt tình và nồng ấm. Tất nhiên, Tatum không phải là Davy và ngôi nhà của ông không phải là Viện Hoàng gia, nhưng chỉ với một đồng silinh mỗi tuần, mọi người đều có thể chi trả và được trao đổi kiến thức với nhau.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/faraday-tiep-tuc-voi-so-thich-khoa-hoc.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: tần suất

Faraday tiếp tục với sở thích khoa học

     Nhưng rồi, khi mùa đông sắp trôi qua, một người đàn ông có tên là Dance Junr đi qua cửa trước của hiệu sách – và đi vào cuộc đời của Faraday. Trong lần tới hiệu sách gần đây nhất, Junr đã phát hiện ra cuốn sách làm thủ công rất đẹp do Faraday tập hợp những ghi chép của mình từ những bài giảng của Tatum. Tò mò về nội dung cuốn sách, Junr đã hỏi mượn và được ông Ribeau đồng ý cho mượn một thời gian.

     Và giờ đây, vài tuần sau đó, ông đến trả tận tay Faraday cuốn sách với bốn mảnh giấy nhỏ kẹp giữa các trang. Faraday ngạc nhiên phát hiện ra Junr là thành viên của Viện Hoàng gia, và ngoài sự ngưỡng mộ đối với tác phẩm của chàng trai trẻ, ông đã trả lại cuốn sách cùng với bốn cái vé tặng để vào nghe một loạt các bài giảng tiếp theo dành cho công chúng của Humphry Davy huyền thoại!

     Rất lâu trước khi những người Thiên Chúa giáo đi đến đức tin của họ vào thánh ba ngôi là Cha, Con và Thánh thần, thì các nhà triết học tự nhiên đã tìm thấy thánh ba ngôi của họ: đó là điện, từ và lực hấp dẫn. Họ tin rằng chỉ riêng bộ ba sức mạnh ấy thôi đã chi phối sự tạo thành vũ trụ và sẽ nhào nặn nên tương lai sau đó của nó.

     Niềm tin của họ đã được xây dựng trên một hòn đá, theo đúng nghĩa đen, 600 năm trước khi có đạo Thiên Chúa. Trở lại thời đó, nhà triết học Hy Lạp cổ đại Thales xứ Miletus đã nhận thấy những hòn đá nam châm hút các mảnh sắt, và hổ phách – một loại nhựa cây hóa thạch – sau khi được cọ xát với len, có thể hút được các vỏ trấu hoặc cọng rơm. Ngoài các lực bí ẩn này còn có một thực tế rõ ràng là Trái đất hút tất thảy mọi vật.

     Căn cứ vào những hành vi khác hẳn nhau của các lực này, sẽ không có gì phải ngạc nhiên, nếu như từ rất sớm các nhà triết học tự nhiên đã phải nát óc suy nghĩ: liệu ba lực này có hoàn toàn khác nhau hay không? Hay là chúng, cũng giống như Thánh ba ngôi của Thiên Chúa giáo, chỉ là ba khía cạnh của cùng một hiện tượng?

     Họ bị cám dỗ tin vào tính thống nhất của ba lực này, đơn giản chỉ bởi vì điều này phù hợp nhất với quan niệm mơ hồ của họ cho rằng, mặc dù vẻ bên ngoài của nó dường như rất phức tạp, nhưng về cơ bản thì Tự nhiên vốn dĩ đơn giản. Tuy nhiên, thật không may cho cái tiền đề có vẻ hợp lý đó, mỗi một mảnh nhỏ bằng chứng đều chỉ ra rằng thục sự ba lực này là khác nhau như hành vi bên ngoài của chúng cho thấy.

     Các nhà triết học cổ đại tôn sùng lực hấp dẫn lên trên hai lực kia, bởi vì riêng nó là tỏ ra có tính phổ quát; nó có mặt ở mọi nơi, mọi lúc. Và cuối cùng, ảnh hưởng của lực hấp dẫn là không thể chống lại được: nó có sức mạnh đốn ngã những cái cây to lớn nhất và những ông vua hùng mạnh nhất.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/oc-uoc-sach-lam-faraday-thay-thu-vi.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: thang sóng điện từ

Đọc được sách làm Faraday thấy thú vị

       Vì vậy cậu trai tuổi teen này bắt đầu tự học hỏi để có thể đọc được sách. Đó là một quá trình đầy gian nan vất vả, nhưng chỉ trong khoảng vài tháng, cậu đã bù lại được những gì mình đã xao lãng trong những năm đi học ở trường.

      Một hôm, trong khi khâu tập sách mới nhất của bộ bách khoa thư Encyclopaedia Britannica, cuộc đòi của Faraday đã đổi thay vĩnh viễn. Khi đọc mục từở trang 127 của tập này, mục từ nói về điện, Faraday hiểu ra rằng mặc dù các nhà triết học tự nhiên đãbiết về hiện tượng không nhìn thấy được này hàng thế kỷ, nhưng họ vẫn không hình dung ra nó một cách thật rò ràng.

        Có điều gì đấy đã khuấy động trong con người anh, khiến anh nhớ lại một khổ thơ trong Kinh thánh mà anh đã nghe cả ngàn lần trước đây; đoạn đó ở trong thiên Rôma (Tân ước) 1:20: “Quả vậy, những gì người ta không thể nhìn thấy được nơi Thiên Chúa, tức quyền nâng vĩnh cửu và thần tính của Người, thì từ khi Thiên Chúa sáng tạo ra vũ trụ, trí khôn con người có thé nhìn thấy được qua những công trình của Người”.

       Chừng nào mà điện vẫn còn không thể nhìn thấy được và vẫn còn là điều bí ẩn – mà điều này phải nói là không “nhìn thấy rõ” và không “hiểu” – thì đối với bất kỳ ai cũng không thể có được một sự hiểu biết đúng đắn về “quyền năng vĩnh cửu và thần tính” của Chúa. Điều này là không thể dung thứ nổi và chàng thanh niên Sandeman quyết định rằng anh sẽ phải giải quyết ngay tức khắc để giúp cải thiện tình cảnh này.

       Vì được dạy dỗ phải tin vào tính đơn giản cơ bản của mối quan hệ giữa con người và Chúa, nên Faraday không tin rằng điện lại quá phức tạp như nhiều người tường. Thật may, Luân Đôn thời anh sống đã cho anh những cơ hội không gì sánh được để anh có thể tìm ra sự thật.

       Vào những năm đó, cuộc Cách mạng Công nghiệp đã tạo ra một sụ quan tâm ngày càng rộng lớn đến khoa học và công nghệ, tới mức các nhà triết học tự nhiên bắt đầu viết những bài báo, những cuốn sách mang tính phổ thông và tổ chức những buổi thuyết giảng dành cho công chúng. Các cuốn sách này bán rất chạy ngay khi vừa xuất bản, và các bài giảng thường được phát cho các đám đông đứng chật kín hội trường.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/tho-ong-sach-cong-viec-loi-cuon-faraday.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: phân tích sóng

Thợ đóng sách – công việc lôi cuốn Faraday

            Công việc không đòi hỏi cậu phải đọc. Thực ra, tất cả công việc mà cậu cần làm là chạy quanh khắp vùng lân cận, mà việc này thì một kẻ vốn lang thang như Faraday có thừa kinh nghiệm. Cậu phán đoán, công việc này chắc không được trả nhiều tiền, nhưng còn thích hơn là bị nhốt trong những xí nghiệp bóc lột nhân công rẻ mạt buồn chán và đầy nguy hiểm đang mọc lên như nấm trong khắp thành phố.

          Hóa ra việc anh ưa thích công việc này còn có một lý do khác nữa. Faraday không hề biết rằng tỉ lệ biết chữ táng lên vùn vụt ở khắpchâu Âu đang công nghiệp hóa, một phần là vì những chiếc máy in và những con thuyền được cơ giới hóa đã làm cho việc sản xuất và phân phối sách trở nên dễ dàng hơn và rẻ hơn. Do đó, lượng người mua sách tăng lên tới mức kỷ lục và vì vậy công việc giao hàng của cậu trở nên rất bận rộn.

          Bị kích thích bởi sự quan tâm đến sách ngày càng lan rộng, chàng trai Faraday dần dần thay đổi thái độ của mình đối với thế giới sách báo. Hơn nữa, sự biến chuyển kỳ diệu này còn được tiếp thêm bởi việc cậu bắt đầu quan tâm đến những cái đang diễn ra ở phần phía sau cửa hiệu; ở đó, các trang in được đóng lại với nhau thành những cuốn sách.

           Công việc này lôi cuốn Faraday đến mức, vào năm 1805, cậu quyết định trở thành thợ học đóng sách. Lần đầu tiên trong suốt 14 năm tuổi đời của mình, cậu đã rời bỏ đường phố. Cậu chưa một lần đến thư viện, trừ bảy năm sau đó, một thư viện đầy sách từ khắp nơi trên thế giới đã đến với cậu.

          Với tư cách một người học việc, Faraday có rất nhiều điều cần học và công việc cũng không dễ dàng gì. Đóng sách là một trong những nghề thủ công còn sót lại trong cuộc Cách mạng Công nghiệp, chính xác là bởi vì công việc này đòi hỏi phải tập trung đầu óc và khéo tay mà không một máy móc thô kệch nào – và có rất ít người – có thể làm được.

          Người ta dạy Faraday cách lấy các trang giấy ra khỏi máy in, khâu, xén và gắn chúng vào các tấm bìa da được làm bằng tay. Quá trình này đòi hỏi một sự chính xác khoa học; sản phẩm phải là một công trình nghệ thuật.

          Mặc dù rất ngạc nhiên về công sức bỏ ra để làm nên một cuốn sách, nhưng Faraday càng ngạc nhiên khi hiểu ra rằng việc đọc sách còn khó khăn hơn biết nhường nào. Càng ngày cậu càng chán nản  và bực bội vì không có khả năng hưởng thụ thành quả lao động của mình – giống như một người công nhân xây dựng nhận ra rằng mình không đủ phẩm cách để được nhận vào một trường cao đẳng mà chính anh ta góp phần xây dựng nên.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/cong-viec-va-nhung-su-lua-chon.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: sóng điện từ

Công việc và những sự lựa chọn

       Trong hoàn cảnh bình thường, chắc James Faraday sẽ muốn con mình trở thành thợ rèn. Việc này chẳng sao vào thời buổi bình thường, nhưng bấy giờ nước Anh đang có chiến tranh với Pháp, cho nên mong muốn đó trở nên bấp bênh hơn. Trong những năm Faraday trưởng thành, giai cấp vô sản Pháp đã xử chém vua Louls XVI và hoàng hậu Marie Antoinette. Giờ đây, vào năm 1804, giai cấp tư sản đã đưa Napoléon Bonaparte lên làm hoàng đế mới; vị hoàng đế này đang có ý đồ chinh phục thế giới bàng sự trợ giúp của những khí cụ chiến tranh mới, có khả năng sát thương cao, được sản xuất ra với khối lượng lớn bởi cuộc Cách mạng Công nghiệp.

        Với lời hứa sẽ tạo ra một môi trường thuận lợi cho việc tiến hành các thí nghiệm và phát minh sáng chế, Bonaparte đã thu hút tới Pháp rất nhiều nhà khoa học và kỹ sư trẻtài năng từ khắp noi trên thế giới, đặc biệt từ Mỹ, đất nước mà nền độc lập mới có được của nó không thể giành được nếu không có sự hỗ trợ của nước Pháp. Thực tế chinh vào thời điểm này, nhà phát minh người Mỹ Robert Fulton đang cố gắng cải tiến các tàu thủy chạy bằng hoi nước trên sông Sein.

         Rõ ràng là tương lai thuộc về hơi nước và những ai khai thác sức mạnh của nó, cho cả cái thiện lẫn cái ác. Do đó, tuy rất buồn phải thừa nhận điều đó, nhưng Faraday cha hiểu con trai mình không thể – không nên – theo bước chân ông.

         Thật may không phải mọi tin tức đều xấu cả. Khi ngành công nghiệp tự động hóa phát triển thì cơ hội cho những người lao động không nghề nghiệp – những thanh niên nghèo đói, thất học như Michael Faraday – lại xuất hiện nhiều hơn. Do đó, anh có nhiều cơ hội tìm được công ăn việc làm và anh suy nghĩ rất kỹ càng về điều đó.

         Tuy không thể lựa chọn, nhưng Faraday đã có một quyết định tạm thời đưa đến kết quả khá hài hước: Cậu con trai mới biết đọc biết viết sống ở một khu vực thấp kém cạnh sông Thames đã quyết định trở thành một nhân viên giao hàng của một hiệu sách gần đó do ông George Riebau làm chủ.

Đọc thêm tại:

• http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/
• http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/bo-tach-song-hoi-tiep-quyet-inh-giai.html

Bộ tách sóng hồi tiếp quyết định giải tương quan

          Bộ tách sóng hồi tiếp quyết định giải tương quan chịu các giới hạn tương tự như các bộ tách sóng tuyến tính. Tuy nhiên các máy thu PIC và SIC (hoặc các thể hiện đa tầng của chúng) tương thích với bất kỳ kiểu điều chế nào vỉ chúng dựa trên việc tái tạo và triệt can nhiễu. Do đó, các cấu trúc máy thu này có thể ứng dụng cho IS-95. Tuy nhiên các cấu trúc máy thu này cũng phải đối mặt với một thách thức khi được ứng dụng cho IS-95 [123, 124]. Các kỹ thuật triệt nhiễu gặp khó khăn vì triệt nhiễu vận hành trên các Symbol mã hoá và SINR Symbol mã hóa thường quá thấp để tạo ra các quyết định tin cậy.

         Các ước lượng Symbol đã mã tin cậy hơn có thể nhận được ở đầu ra của bộ giải mã nhưng điều này yêu cầu bộ nhớ có dung lượng lớn hơn đáng kể cũng như độ trễ xử lý, có thể không được chấp nhận đối với thông tin thoại hai chiều. Hơn nữa SNR thấp kết họp với mức thăng giáng của công suất tín hiệu thu được gây bởi môi trường di động làm cho ước lượng kênh tin cậy trở nên khó khăn, trong khi đây là yếu tố rất quan trọng trong các phương pháp triệt nhiễu. Hơn nữa, triệt nhiễu có thể được ứng dụng chỉ với nhiễu đã biết. Nhiễu ngoài tế bào (OCI) không được tách sóng bởi trạm gốc quan tâm và do đó không thể bị triệt. Hơn nữa, OCI giường như quá yếu để triệt nhiễu tin cậy ngay cả khi thông tin là có sẵn.

          Do đó, có thể nói điều gì về tính hiệu quả của việc triệt can nhiễu. Thứ nhất, khi việc mã hóa rõ ràng làm giảm SNR mã hóa, nó không làm giảm tỷ số này xuống mức bất kỳ. Phần lớn các kỹ thuật mã hóa mạnh không thể bảo đảm tăng ích khi tỷ lệ lỗi đầu vào lớn hơn khoảng 10-20%. Ngay cả khi Symbol được mã hóa có tỷ lệ lỗi cỡ 10%, áp dụng các kỹ thuật triệt nhiễu cưỡng bức cũng chỉ giảm can nhiễu xuống cỡ 80%. Trong khi ước lượng kênh không hoàn hảo hạn chế hơn nữa cải thiện chất lượng, phương pháp triệt nhiễu mềm có thể cực tiểu hóa các ảnh hưởng của các lỗi quyết định Symbol bằng cách đánh trọng số các quyết định không chính xác theo độ tin cậy của chúng [125, 126]. Hơn nữa, kinh nghiệm chỉ ra rằng kênh vô tuyến tiêu biểu giữ nguyên tương đối ổn định với nhóm điều khiển công suất IS-95 (l,25ms). Điều này tương đương 6 Symbol Walsh trong IS-95, cho phép nhiều quan sát kênh đa truy nhập trên ước lượng và một cải thiện 7dB tương ứng đối với ước lượng kênh (giả thiết các quyết định Symbol chính xác). Quan trọng hơn, trong khi độ tin cậy của dữ liệu mã hóa và các ước lượng kênh có thể tương đối nghèo trong tầng triệt nhiễu đầu (trong sơ đồ đa tầng), triệt nhiễu thông minh cải thiện độ tin cậy trong những tầng sau.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/khao-sat-cac-yeu-to-anh-huong-en-hien.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: bức xạ điện từ

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến thể hiện tách sóng đa người dùng

          Ta sẽ khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến thể hiện tách sóng đa người dùng trong các hệ thống thực tế. Cụ thể, chúng ta sẽ khảo sát chuẩn CDMA tế bào IS- 95 [122]. Cấu trúc máy thu thông thường đối với các hệ thống CDMA dựa trên IS-95 [122] là máy thu Rake bốn nhánh sử dụng các bộ lọc phối hợp với mã trải của 1 người dùng trên mỗi nhánh, kết hợp tăng ích bình đẳng và tách sóng bình phương.

         Hơn nữa, trạm gốc IS-95 thông thường sử dụng hai anten để thu phân tập. Người ta biện luận rằng triết lý thiết kế hướng tới việc ngẫu nhiên hoá tối đa can nhiễu là cách làm tốt nhất và bất kỳ cấu trúc nào được thêm vào để cho phép các kỹ thuật đa người dùng sẽ làm giảm chất lượng của hệ thống [123]. Tuân theo triết lý đó, đường lên IS-95 sử dụng các dãy trải giả ngẫu nhiên dài. Như đã được thảo luận, các máy thu tuyến tính sử dụng thông tin về mã trải  của tất cả người dùng để tạo ra biến đổi tuyến tính để chiếu từng tín hiệu lên không gian con trực giao.

         Đặc biệt, bộ giải tương quan loại bỏ các ảnh hưởng của can nhiễu bằng cách chiếu tín hiệu quan tâm lên một không gian con trực giao với toàn bộ không gian con can nhiễu. Vì không gian con này không cùng hướng với tín hiệu mong muốn nên máy thu chịu một thiệt hại về năng lượng tín hiệu mong muốn và do đó chất lượng đối với tập âm nhiệt giảm xuống. Máy thu MMSE chiếu tín hiệu mong muốn lên hướng cực tiểu hoá ảnh hưởng kết hợp của can nhiễu và tạp âm nhiệt.

         Một lợi ích khác của cấu trúc máy thu này là nó có thể được thực hiện một cách thích nghi và mù. Đáng tiếc là cấu trúc máy thu đa người dùng tuyến tính không tương thích với IS-95 vì một số lý do. Vì đường lên sử dụng điều ché trực giao 64 mức [122], các phương pháp không gian con rất bị hạn chế [55]. Cụ thể, vì mỗi tín hiệu thu phải được chiếu lên 64 chiều trực giao để tạo ra các quyết định Symbol và các túi hiệu thu được có thể có tối đa 64×4 = 256 chiều12, các phương pháp không gian con tuyến tính bị giới hạn nghiêm trọng.

         Ngay cả nếu điều chế đường lên trong IS-95 được thay đổi về một sơ đồ tuyến tính với số chiều nhỏ hơn (ví dụ BPSK như trong chuẩn cdma2000), triệt nhiễu thích nghi (ưu thế quan họng của tách sóng tuyến tính) cũng không thể được sử dụng vì việc sử dụng các mã trải dài làm thay đổi không gian con can nhiễu theo từng Symbol. Do đó, bộ lọc tuyến tính cần được tính lại trong từng khoảng Symbol (một khối lượng tính cực lớn) và các kỹ thuật thích nghi trở nên không khả thi. Đa tia phân biệt được hạn chế hon nữa kỹ thuật này vì mỗi tia phụ sẽ chiếm một chiều tín hiệu. Ví dụ, nếu có bốn thành phần đa tia phân biệt được, số người dùng có thể chiếu lên các chiều trực giao bị giảm theo hệ số bốn.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/chat-luong-gan-xa-cua-may-thu-thong.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: thang sóng điện từ

Chất lượng gần-xa của máy thu thông thường

           Một trong số những nhược điểm của máy thu thông thường là nó bị vấn đề gần-xa. Một độ đo đặc trưng cho sự bền vững của bộ tách sóng đa người dùng đối với vấn đề gần-xa đã được Verdu [119] phát triển với tên gọi độ kháng cự gần-xa. Độ kháng cự gần-xa được dựa trên khái niệm năng lượng hiệu dụng.

          Năng lượng hiệu dụng là năng lượng yêu cầu bởi bộ lọc phối hợp khi chỉ có tạp âm AWGN để nhận được cùng giá trị BER khi một bộ tách sóng đa người dùng hoạt động trong điều kiện có tạp âm AWGN và can nhiễu đa truy nhập, về hình thức, ta sẽ khắc phục can nhiễu đa truy cập gây bởi một tín hiệu cụ thể và xác định BER của bộ tách sóng đa người dùng như một hàm của công suất tạp âm là Pe(ơ). Năng lượng cần bởi bộ lọc phối họp để đạt được cùng tỷ số BER khi không có nhiễu đa truy nhập với cùng mức công suất tạp âm là năng lượng hiệu dụng ek(ơ).

         Rõ ràng, ek(ơ) < Ak hoặc nói cách khác năng lượng hiệu dụng bị chặn trên bởi năng lượng thực. Ở một cách nhìn khác, điều này có nghĩa là bộ lọc phối hợp khi không có can nhiễu không thể đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để đạt được cùng BER như bất kỳ bộ tách sóng đa người dùng nào khi có can nhiễu đa người dùng. Nếu bộ tách sóng đạt được sự cân bằng về năng lượng hiệu dụng, ta có thể giải thích điều đó như là sự khử bỏ hoàn hảo nhiễu đa truy nhập. Hiệu suất đa người dùng là tỷ số của năng lượng hiệu dụng và năng lượng thực. Hiệu suất đa người dùng tiệm cận là giới hạn của hiệu suất đa người dùng khi mức tạp âm tiến tới 0.

         Tham số này cung cấp tỷ số mà ở đó BER của một bộ tách sóng cụ thể trong điều kiện có can nhiễu đa truy nhập cố định tiến tới 0 khi công suất tạp âm tiến tới 0. Cuối cùng độ kháng cự gần-xa có thể được định nghĩa là hiệu suất đa người dùng tiệm cận trong trường họp xấu nhất trên toàn bộ các năng lượng can nhiễu.

         Phương pháp thứ hai ít hình thức hơn để kiểm tra chất lượng gần-xa là vẽ đường cong chất lượng của cấu trúc máy thu khi có hai nguồn can nhiễu, một với công suất bằng với người dùng mong muốn và một với công suất tăng lên tới mức rất lớn. Hình 5.13 biểu diễn chất lượng mô phỏng của một số bộ tách sóng khi công suất của một can nhiễu tăng từ mức lOdb thấp hơn người dùng mong muốn tới 30dB lớn hơn người dùng mong muốn với N = 31 và EỊ/NO – 5dB.

Đọc thêm tại:

• http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/
• http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/tdma-co-uu-iem-va-nhuoc-iem-gi.html

TDMA có ưu điểm và nhược điểm gì

         Rõ ràng chúng ta muốn có khoảng bảo vệ nhỏ để cải thiện hiệu quả của hệ thống. Tuy nhiên, các vấn đề thực tế sẽ hạn chế kích thước cực tiểu của T_g. Bề rộng dải của hệ thống là tỉ lệ với tốc độ dữ liệu của hệ thống:

ở đây k là số bít trên Symbol và α là hằng số liên quan đến việc lọc, hình dạng xung và sơ đồ điều chế.

         TDMA có ưu điểm và nhược điểm so với các phương pháp đa truy nhập khác. Một ưu điểm của phương pháp này là nó chỉ yêu cầu một đoạn (tuyển) cao tần/trung tần (RF/IF) vì tất cả các kênh có cùng tính chất tần số. Ưu điểm nữa của TĐMA là dễ thay đổi tốc độ dữ liệu và có thể sử dụng kết nối không đối xứng. Có thể gán tốc độ dữ liệu thay đổi bằng phân bổ nhiều khe thời gian cho 1 cặp thu/phát. Các kết nối không đối xứng có thể thực hiện bằng cách thay đổi độ dài tương đối của các khe thòi gian đường lên và đường xuống.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/cac-kenh-awgn.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: phan tich song

Các kênh AWGN

       Chất lượng (lý thuyết và mô phỏng) đối với các kênh Gao-xơ. Tập kết quả đầu tiên là các đường cong dung lượng (tức là chất lượng theo số người dùng trong hệ thống) với Eị/No – 8dB, N = 31 và điều khiển công suất hoàn hảo. Các kết quả mô phỏng được vẽ cùng với các đường cong lý thuyết trên hình. Sơ đồ song song sử dụng hai tầng triệt nhiễu (S = 3) và hệ số triệt nhiễu từng phần bằng 0,5 trong tầng hai [112]. Các kết quả mô phỏng và lý thuyết phù hợp nhau và có cùng xu hướng.

         Đối với trường hợp điều khiển công suất hoàn hảo, ta thấy rằng tất cả bộ giải tương quan, MMSE, bộ triệt nhiễu song song, bộ tách sóng hồi tiếp quyết định giải tương quan đều bảo đảm chất lượng tương tự nhau dù hai sơ đồ sau có tốt hơn đôi chút. Bộ triệt nhiễu liên tiếp hoạt động tồi hơn đáng kể so với ba máy thu khác do không biết được phương sai của công suất thu.

        Thực tế, chất lượng chỉ tốt hơn không đáng kể so với các máy thu thông thường. Một khía cạnh quan trọng của hình này là chất lượng BER được vẽ trên cơ sở lấy trung bình của toàn bộ người dùng. Với phần lớn các bộ tách sóng, chất lượng của bất kỳ người dùng cụ thể nào đều bằng với chất lượng trung bình. Tuy nhiên, điều này không hoàn toàn đúng với máy thu triệt nhiễu liên tiếp. Chất lượng trung bình trong trường họp này bị chi phối chủ yếu bởi chất lượng người dùng được tách sóng đầu tiên, tương đương với chất lượng của máy thu lọc phối họp thông thường.

        Đường cong chất lượng theo tỷ số Eị/Nộ được cho với K ~ 10, N = 31 và điều khiển công suất hoàn hảo. Ta có thể thấy một cải thiện đáng kể đối với bộ giải tương quan, bộ triệt nhiễu song song, MMSE và máy thu DF giải tuơng quan; từng loại có thể bảo đảm tăng ích so với bộ lọc phối họp hơn cỡ một bậc tại Et/No – 10dB, trong khi bộ hiệt nhiễu liên tiếp mang lại cải thiện ít hơn.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/triet-can-nhieu-lien-tiep.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: tần suất

Triệt can nhiễu liên tiếp

     Một cấu trúc máy thu tương tự nhưng đơn giản hơn 1 chút sử dụng hồi tiếp quyết định chính là bộ can nhiễu liên tiếp. Trong phương pháp này, tất cả người dùng lại được sắp xếp theo chiều giảm của công suất tín hiệu thu (tiêu chuẩn sắp xếp khác cũng có thể). Tuy nhiên, trong cấu trúc bộ tách sóng này, phép biến đổi tuyến tính được mô tả với bộ tách sóng hồi tiếp quyết định giải tương quan được loại bỏ.

      Hơn nữa, các đầu ra mạch lọc phối hợp được dùng trực tiếp để đưa ra các quyết định. Thông thường, tín hiệu mạnh nhất (tức là tín hiệu với công suất thu được lớn nhất) được tách sóng đầutiên. Quyết định đưa ra đối với tín hiệu này sau đó được hồi tiếp tới bộ tách sóng của tín hiệu thứ hai để cải thiện ước lượng về tín hiệu đỏ. Các quyết định trước được sử dụng cùng với một ước lượng về các năng lượng tín hiệu thu được và thông tin về các mã trải để khử bỏ các ảnh hưởng của các bit trước đó. Nói cách khác, bộ tách sóng này giông với máy thu hồi tiếp quyết định giải tương quan không có bộ lọc thuận tiếp, về mặt hình thức, ước lượng bit có thể được biểu diễn thông qua các đầu ra của bộ lọc phối hợp.

      Như đã đề cập, tín hiệu với các ước lượng tin cậy nhất (độ tin cậy có thê được đánh giá trên cơ sở của các tiêu chuẩn khác nhau [100, 101]) được tách sóng đầu tiên với một số lý do. Thứ nhất, vì các người dùng mạnh nhất cỏ các ước lượng tin cậy nhất, chúng ta có thể tự tin hơn về chất lượng của tín hiệu sau khi triệt nhiễu. Hơn nữa, các tín hiệu mạnh nhất rõ ràng là khoẻ hơn đối với can nhiễu do đó đòi hỏi độ khử nhiễu ít hơn để có thể tách sóng chính xác. Cuối cùng, tín hiệu mạnh nhất gây ra can nhiễu lớn nhất và do đó triệt nó đi mang lại ích lợi cao nhất.

      Công thức trước của SIC rõ ràng là phi tuyến do hồi tiếp quyết định. Một vẩn đề không đơn giản trong cấu trúc máy thu này là ước lượng các biên độ Aị cần cho thủ tục triệt nhiễu. Chất lượng của các ước lượng này có ảnh hưởng lớn tới chất lượng của kỹ thuật. Các ước lượng công suất ngoài có thể được bỏ qua bằng cách sử dụng đầu ra của các bộ tương quan thông thường (tức là đầu ra của mạch lọc phôi họp) như là một ước lượng kết hợp của biên độ tín hiệu và bitĐầu ra bộ tương quan chỉ đơn giản được nhân với mã trải người dùng để tạo lại can nhiễu. Phương pháp quyết định mềm này loại bỏ yêu cầu về các ước lượng biên độ riêng lẻ. Nếu các đầu ra của bộ lọc phối hợp được sử dụng như là các ước lượng kết hợp của bit được truyền và tăng ích kênh theo cách này [103-105], thì SIC là tuyến tính. Điều này có thể được xem xét khi kiểm tra các độ đo quyết định. Độ đo quyết định của người dùng thứ k.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/hoi-tiep-quyet-inh-giai-tuong-quan.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: phân tích sóng

Hồi tiếp quyết định giải tương quan

     Chúng ta đã biết từ phần trước rằng nhược điểm chính của máy thu giải tương quan là làm gia tăng tạp âm gây bởi việc áp MAI về không. Trong trường hợp tạp âm cao, điều này có thể làm suy giảm đáng kể chất lượng máy thu. vấn đề này có thể tránh được bằng cách phân tích ma trận tương quan chéo. Phương pháp này tạo ra máy thu hồi tiếp quyết định giải tương quan [97]. Đặc biệt, xét một kênh đồng bộ, ma trận tương quan chéo R (vì nó xác định dương) có thể được phân tích thành:

R=F^rF                           

     Trong đó F là ma trận tam giác dưới. Nếu bộ lọc với đáp ứng (F^r)-’ = f~^r được áp vào đầu ra của bộ lọc phối hợp, chúng ta nhận được từ (5.4) và (5.20)- ỷ = F~⁷y = FAb + h

    Trong đó n = F^-7 n là một véctơ tạp âm Gao-xơ trắng với ma trận hiệp phương sai I- = Ơ²I. Trong biến đổi này, chúng ta đã làm trắng tạp âm nhưng chúng ta không giải tương quan hoàn toàn đầu ra mạch lọc phối họp. Vì F là ma trận tam giác dưới, chúng ta đã khử bỏ toàn bộ MAI khỏi thống kê quyết định của tín hiệu thứ nhất. Ngoài ra, ta đã loại trừ toàn bộ MAI khỏi thống kê quyết định của tín hiệu thứ hai ngoại trừ can nhiễu do tín hiệu thử nhất. Thống kê quyết định của tín hiệu thứ ba chỉ chứa can nhiễu từ tín hiệu và 2 v.v. Nếu các tín hiệu thu được sắp xếp theo cường độ của chúng, chúng ta có thể sử dụng độ đo quyết định tin cậy nhất đầu tiên và trong trường hợp lí tưởng sẽ chịu thiệt hại ít nhất do sự gia tăng tạp âm gây nên. Hơn nữa, nếu sau đó chúng ta trừ ước lượng của tín hiệu được tách sóng khỏi tổng tín hiệu thu, quá trình tách sóng của tín hiệu người dùng thứ hai có thể được cải thiện. Giả thiết ước lượng chính xác, chúng ta có thể liên tiếp trừ các người dùng khỏi tín hiệu thu cho đến khi toàn bộ người dùng được tách sóng. Theo cách này, các quyết định trước được hồi tiếp để hỗ trợ quá trình quyết định hiện tại. Bộ tách sóng cho người dùng mạnh nhất tương đương với bộ giải tương quan. Giả thiết các quyết định là đúng, bộ tách sóng người dùng yếu nhất sẽ tiệm cận giới hạn một người dùng. Quá trình phân tích này có thể được xem như là một tổ hợp của một bộ lọc san bằng thuận tiếp [(F^r)~’], có khả năng khử bỏ can nhiễu đa người dùng do những Symbol tương lai gây nên và một bộ lọc hồi tiếp dựa trên cơ sở triệt can nhiễu. Bộ lọc hồi tiếp tối ưu:

D = F — diag(F)                         

hoạt động dựa trên các quyết định bit thực hiện trước đó, trong đó diag(X) là một ma trận đường chéo chứa đường chéo của ma trận X. Do đó D là ma trận tam giác dưới với đường chéo toàn 0. Thành phần hồi tiếp tại đầu ra của bộ lọc này khử bỏ toàn bộ MAI, miễn là dữ liệu hồi tiếp chính xác.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/may-thu-loi-binh-phuong-trung-binh-cuc.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: sóng điện từ

Máy thu lỗi bình phương trung bình cực tiểu tuyến tính

     Một trong những nhận xét chính của Verdus là phát hiện về mối quan hệ tương tự giữa triệt nhiễu MAI với san bằng ISI [91]. Bộ giải tương quan được đề cập trước đây rất giống với bộ san bằng cưỡng bức về không của các kênh ISl. Nhận xét này dẫn tới các biến đổi khác của các kỹ thuật ISI. Như khi giảm nhẹ ISI, các bộ tách sóng tuyến tính có thể dựa vào tiêu chuẩn lỗi bình phương trung binh cực tiểu (MMSE) [61]. Bộ tách sóng này cố gắng cực tiểu hoá £[(b-b)⁷‘(b-b)] trong đỏ £[.] là phép toán kỳ vọng và b = sgn(Ty) đối với biến đổi tuyến tính T nào đó. Phép biến đổi tuyến tính T = M cho phép đạt được giá trị cực tiểu.

Có thể chứng minh được rằng tỉ lệ lỗi bit của máy thu này bị giới hạn trên bởi tỉ lệ lỗi bit của bộ giải tương quan [61]. Hơn nữa, từ (5.31) chúng ta có thể thấy rằng với ơ² = 0 (tức là các trường hợp SNR cao), bộ tách sóng MMSE giống với bộ giảitương quan:

M^R-¹

    Trong trường hợp hoàn toàn ngược lại (ơ² rất lớn), bộ tách sóng MMSE suy biến thành máy thu thông thường. Trong đó chúng ta đã giả thiết là tất cả các giá trị của Aỵđều băng nhau. Nếu chúng khác nhau, ma trận biến đổi vẫn là ma trận đường chéo (gần đúng) và do đó phép biến đổi chỉ đơngiản là áp dụng hệ số tỉ lệ hằng số cho đầu ra mạch lọc phối hợp mà không ảnh hưởng tới quyết định.

     Giống như máy thu giải tương quan, máy thu MMSE có khả năng chống ảnh hưởng gần-xa tối ưu. Tuy nhiên, không giống như bộ giải tương quan, nó đòi hỏi thông tin về công suất người dùng thu được. Trong khi có thể đạt được một số cải thiện chất lượng (đặc biệt trong trường họp tạp âm lớn), cái giá phải trả có thể cũng đáng kể. Tuy nhiên, bộ tách sóng này rất phù họp cho úng dụng thích nghi [92]. Đặc biệt, nếu chuỗi huấn luyện được sử dụng, thông tin về mã trải của tất cả các người dùng trở nên không cần thiết. Thay vào đó, việc cập nhật thích nghi các trọng số rẽ nhánh có thể hồi quy tới các hệ số cần thiết. Các bộ tách sóng MMSE thích nghi và bình phương tối thiểu theo trọng số (WLS) (chống lại MAI cũng như các ảnh hưởng kênh ISI) được phát triển trong khá nhiều công trình nghiên cứu [73,93,94].

Đọc thêm tại:

• http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/
• http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/nhuoc-iem-cua-thu-nguoi-dung-can-toi-uu.html

Nhược điểm của thu đa người dùng cận tối ưu tuyền tính

     Thứ nhất là yêu cầu tính nghịch đảo của ma trận tương quan chéo R1 để nhận được các hệ số giải tương quan. Nêu ma trận tương quan chéo biển đổi không thường xuyên (tức là các mã trải ít biển đổi) thì đấy có thể không phải là vấn đề nghiêm trọng. Tuy nhiên, nếu ma trận thay đổi thường xuyên, thậm chí theo từng Symbol (như trường hợp mã trải giả ngẫu nhiên dài) thì độ phức tạp sẽ trở nên rất lớn.

Nhược điểm thứ hai là trong các trường hợp tạp âm lán (tức là £ò /N0 thấp) chất lượng máy thu có thể bị suy giảm nghiêm trọng do Sự gia tăng của công suất tạp âm. Thực tế chất lượng thậm chí có thể tồi hơn so với trường hợp lọc phối hợp. Đặc biệt, tương tự như trường hợp của bộ san bằng cưỡng bức về không khử xuyên nhiễu giữa các Symbol ISI, việc áp dụng thao tác nghịch đảo kênh cho ra công suất tạp âm lớn hơn tuỳ thuộc vào hàm tương quan chéo giữa các người dùng. Để chứng minh điều này, chúng ta sẽ kiểm tra ma trận hiệp phương sai của các metric quyết định z = R”y

XI = E [zzỉ] -E[*]E [z/]

= E[(Ab + Rln) (Ab + R1n)r] – (Ab) (Ab)r = £[Ab(Ab)r + Ab(R-1n)r + R-1nbĩ’Ar + R-1nnr(R-1)7] – (Ab)(Ab)r

= Ab£ [n7] (R~1)r+ R_1j?[n]brAr+ R-’£[nnr] (R-’f = a1 (R-1)7       (5.22)

Trong đó chúng ta đã sử dụng £[n] = 0 và £[nn7’] = <T2Rvà <72 là công suất của AWGN tại đầu ra của mạch lọc phối hợp. Do đó, quá trình giải tương quan, trong khi khử bỏ MAI, cũng làm thay đổi tạp âm. Chúng ta sẽ kiểm tra ảnh hường này đối với chất lượng BER ngay sau đây.

Biến đổi giải tương quan cũng có thể được rút ra từ thủ việc cực đại hoá hàm họp lý hoặc tương đương, tối thiểu hoá (y – Rb)rR‘’(y – Rb). Xácxuất lỗi Symbol (bằng với lỗi bit trong BPSK) của người dùng thứ k có thể được viết .

Trong đó zk là độ đo quyết định của người dùng thứ k, E[zk /bk] = Akbk,vta[zk] là phần tử đường chéo thứ (k, k) của Ez và Q(.) là hàm Q tiêu chuẩn.

Trong đó chúng ta đã thay thế cho I2 và N0 là mật độ phổ công suất tạp âm một phía và chúng ta cũng đã giả thiết toàn bộ các Symbol dữ liệu được phát cùng xác suất. Do đó, chất lượng của bộ giải tương quan giống với trường hợp một người dùng, ngoại trừ hệ số gia tăng tạp âm (R’1)**- Vì tất cả các phần tử của R đều nhỏ hơn hoặc bằng 1 nên (R’!)tt> 1.

Đáng tiếc là thống kê tổng quát của R’1 là không thể dễ tìm được và vì vậy việc dự đoán các xác suất lỗi được thực hiện tốt nhất bằng cách sử dụng ma trận tương quan thực tế của tập mã người dùng đã biết. Có thể nhận được ước lượng về chất lượng với các mã trải ngẫu nhiên bằng cách tính trung bình các phần tử dọc đường chéo của R’1 từ các mô phỏng.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/phat-hien-tin-hieu-nguoi-dung.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: phan tich song

Phát hiện tín hiệu đa người dùng

         Như đã thảo luận ở chương trước, máy thu lọc phối hợp thông thường coi nhiễu đa truy nhập (MAI), vốn có trong hệ thống CDMA, như tạp âm cộng tính bởi vì sau khi giải trải phổ, mãi tiến tới phân bố Gao-xơ (xem chi tiết trong chương 2). Tuy nhiên, chúng ta đã biết rằng nhiễu MAI là yếu tố giới hạn dung lượng của các hệ thống CDMA. Hệ quả là dung lượng của các hệ thống CDMA một tá bào có thể thấp hơn đáng kể dung lượng của các kỹ thuật đa truy nhập trực giao khác như TDMA và FDMA. Hơn nữa, nếu một trong những tín hiệu thu được lớn hơn đáng kể những tín hiệu khác, tín hiệu mạnh hơn sẽ làm suy giảm rất nhanh chất lượng của các tín hiệu yếu hơn trong các máy thu thông thường do vấn đề gần-xa gây nên. Do đó chất lượng CDMA có thể được cải thiện đáng kể bằng những máy thu được thiết ké để bù MAI. Máy thu tín hiệu đa người dùng (đôi khi được gọi là tách sóng đa người dùng) là loại máy thu sử dụng cấu trúc của MAI để cải thiện chất lượng kết nối.

          Chương này trình bày tổng quan về máy thu đa người dùng và tính hữu ích của nó đối với hệ thống CDMA, đặc biệt là tại trạm gốc. Như đã được thảo luận trong chương 3 thiết kế hệ thống thông tin tế bào hoặc thông tin cá nhân (PCS) bao gồm hai bài toán tách biệt: thiết kế cho đường xuống (từ trạm gốc đến máy di động) và đường lên (từ máy đi dộng đến trạm gốc). Đường xuống có thể được thiết kế sao cho tất cả các tín hiệu phát tới máy di động là trực giao với nhau và tất cả các tín hiệu thu tại các máy di động có mức công suất như nhau. Hơn nữa, mảy thu di động phải có giá thành rẻ và có yêu cầu công suất thấp. Các kênh ngược hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt hơn nhưng có thể hỗ trợ máy thu phức tạp hơn. Các tín hiệu người dùng đi đến máy thu trạm gốc không đồng bộ nhau và có thể có mức năng lượng chênh lệch nhau rất lớn tạo ra vấn đề gần- xa. Ngược lại với máy thu di động, máy thu trạm gốc có thể lớn hơn và phức tạp hơn nhiều, có tiêu hao năng lựơng cao hơn và sử dụng thông tin có sẵn về các tín hiệu nhiễu. Chúng ta sẽ tập trung vào trường hợp sau vì đây lả trường hợp khả thi hơn, trong đó máy thu có thể tách đồng thời các tín hiệu của tất cả người dùng.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/thu-nguoi-dung-can-toi-uu-tuyen-tinh.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: tần suất

Thu đa người dùng cận tối ưu tuyến tính

Trong khi tăng ích chất lượng đáng kể có thể đạt được trên máy thu lọc phối họp thông thường, cái giá của tăng ích chất lượng này là độ phức tạp hàm mũ theo số lượng người dùng. Trong mục này, chúng ta tìm hiểu các máy thu có thể tiến tới chất lượng của máy thu tối ưu với độ phức tạp tính toán giảm đi đáng kể. Các máy thu cận tối ưu này có thể được phân thành 2 loại lớn, đó là tuyến tính và phi tuyến tính.

Máy thu cận tối ưu tuyến tính tạo ra các ước lượng dữ liệu dựa trên các biến đổi tuyến tính của các thống kê đầy đủ (tức là véc tơ của các đầu ra mạch lọc phối hợp được lấy mẫu với tốc độ Symbol y), và các máy thu phi tuyến thực hiện quyết định bằng cách sử dụng các biến đổi phi tuyến của các thống kê đủ.

Bộ tách sóng giải tương quan

Bộ tách sóng tuyến tính là thiết bị đưa ra các quyết định dựa trên biến đổi tuyến tính của véc tơ đầu ra bộ lọc phối hợp y:

b = sgn(Ty)

= sgn(T(RAb + n))

Trong đó T ỉà toán tử tuyến tính trên y và sgn(x) được xác định trong phương trình trên. Trong đó biến đổi tuyến tính được thực hiện trên các Symbol đã giải trải và bộ lọc phối hợp được xác định.Tuy nhiên vi giải trải là một thao tác tuyến tính, biến đổi tuyến tính rõ ràng là cũng có thể được thực hiện trước giải trải hoặc kết hợp với giải trải như được trình bày vắn tắt dưới đây.

Nểu kênh đa truy nhập (loại trừ tạp âm) được coi là bộ lọc tuyến tính tiền định nhiều đầu vào, nhiều đầu ra với hàm truyền R, thi chúng ta có thể khử bỏ can nhiễu ở từng đầu ra trong số các đầu ra của bộ lọc phối hợp bằng cách sử dụng hàm truyền đảo. Nói cách khác, chúng ta có thể sử dụng biến đổi tuyển tính T = R’¹, dẫn đến kết quả:

b = sgn(R“¹y)

= sgn(Ab+R¹n)                   

Được gọi là bộ tách sóng giải tương quan. Vì R chính là tương quan chéo chuẩn hoá giữa các mã trải của người dùng, bộ tách sóng giải tương quan không yêu cầu thông tin về các mức năng lượng tín hiệu thu. Thực tê, bộ tách sóng giải tương quan là máy thu tuyến tính tối ưu, trong đó các năng lượng tín hiệu không được biết. Điều này cho phép bỏ qua yêu cầu đánh giá năng lượng của tín hiệu thu được, và đây là một ưu thế nổi trội vì các đánh giá năng lượng có xu hướng rất bất định.

Hơn nữa, ước lượng dữ liệu của người dùng thứ k, b_klà không phụ thuộc vào công suất của can nhiễu. Điều này có thể quan sát được từ thực tế rằng A là ma trận đường chéo và khử bỏ vấn đề gần xa.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/thu-nguoi-dung-toi-uu.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: bức xạ điện từ

Thu đa người dùng tối ưu

Trong nhiều năm nhiều người đã tin rằng rằng MAI trong hệ thống CDMA tiến tới phân bố Gao-xơ (bởi vì y dược mô hình hoá một cách chính xác như một véc tơ ngẫu nhiên Gao-xơ), nên máy thu tối ưu chính là bộ lọc phổi hợp đã được mô tả ở trên. Tuy nhiên, vì MAI thực tế là một phần của tín hiệu có ích, nên máy thu tối ưu thực ra là một bộ tách sóng liên kết, được mô tả đầu tiên bởi Schneider cho cả kênh AWGN đồng bộ và dị bộ. Verdu mở rộng nghiên cứu này bằng cách phát triển đầy đủ hơn mô hình toán học cho trường hợp quan trọng của kênh dị bộ và bàng cách xác định độ phức tạp của máy thu tối thiểu. Hơn nữa, Verdu đã phát triển các giới hạn xác suất lỗi cho máy thu.

Để tách sóng dãy họp lý cực đại, chúng ta mong muốn cực đại hoá xác suất hậu nghiệm liên kết:

P[b|r(/)]                             

Trong đó rự) là tín hiệu quan sát được được định nghĩa. Nếu các véc-tơ đầu vào b là đồng xác suất, thì điều này tương đương với cực đại hoá xác suất tiên nghiệm:

P[(r(/)|b)]                                  

Với kênh AWGN, việc cực đại hoá này dẫn đến kết quả sau:

b = argmax[exp (Í2(b)/2ơ²)]            

Trong đó:

n(b) = 2  S(b)r(t)dt – ỉ^ s²(b)dt,

ơ¹là công suất tạp âm và:

S(b) = x*(b*)k

Trong trường hợp đồng bộ, điều này tương đương với việc xác định véc-tơ

Hoặc:

b = argmax [2b⁷Ay — b⁷ ARAb]

Verdu đã chỉ ra rằng tăng ích của một bộ tách sóng như vậy so với máy thu lọc phối hợp là rất lớn. Chúng ta sẽ khảo sát tăng ích này trong ví dụ dưới đây:

(_jụ_y-RAl.rR-¹<y-RAb))

Ví dụ: Xét một hệ thống CDMA đồng bộ với việc điều khiển công suất hoàn hảo (yỊĩTị = 1, V/), các mã trải phổ giả ngẫu nhiên, tăng ích trải phổ là N =15 và E_h!N_ữ = làE. Độ lợi chất lượng của máy thu tối ưu so với mạch lọc phối họp thông thường trong trường hợp này là bao nhiêu?

Giải: Máy thu tối ưu phải tìm kiếm trong số 2K dãy nhị phân để tìm ra véc-tơ b cực đại hoá cho mỗi khoảng bít. Biểu thức ở dạng tường minh của chỉ tiêu BER không thể tính được, do đó chúng ta phải dựa vào mô phỏng để xác định chất lượng. Mặt khác, chỉ tiêu BER của mạch lọc phối hợp được tính gần đúng bằng xấp xỉ Gao-xơ.

BER cho 2 bộ tách sóng với các tham số cho trước được vẽ và so sánh với giới hạn một người dùng Pe=Q(yj2Eh/N0). Có thể thấy rằng bộ tách sóng tối ưu tạo ra cải thiện chất lượng đáng kể, gần bằng giới hạn một người dùng. Tuy nhiên, mức cải thiện chất lượng này đạt được khi phải chấp nhận mức độ phức tạp tính toán rất lớn 0(2*) do phải tìm kiếm trên toàn bộ các vectơ có thể b. Trong trường hợp dị bộ, tăng ích chất lượng đạt được đều rất lớn, tuy nhiên trả giá là mức độ phức tạp cao hơn nữa.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/mo-hinh-ds-cdm.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: thang sóng điện từ

Mô hình DS-CDM

Để thuận tiện thảo luận về cấu trúc của máy thu đa người dùng được trình bày trong chương này, chúng ta xem xét lại mô hình DS-CDMA. Tín hiệu thu trên đường lên có thể được biểu diễn bởi:

r(t) =     (K/k- Ti) + n(i)          

Trong đó K người dùng độc lập đang phát các tín hiệu điều chế lưỡng pha trên kênh AWGN, T_k là độ trễ của người dùng thứ k, n(t) là quá trình tạp âm Gao- xơ với hàm mật độ phổ công suất hai phía là N₀/2 và:

*k(t) = /fĨPkbk{t)a_k{t) cos (ù)_ct + Bk)   

Trong đó p_kvà ỡ_ktương ứng là công suất thu được và góc pha của tín hiệu người dùng thứ k, b_k(t) là dạng sóng dữ liệu và a_kự) là dạng sóng trải phổ với tàng ích trải phổ là N=Th/T_c. Như đã thảo luận ở chương 2, đường lên của hệ thống CDMA nói chung là không đồng bộ. Tuy nhiên để đơn giản cho việc thảo luận, chúng ta giả thiết các tín hiệu được thu một cách đồng bộ (r, = r₂ = • • • = t_k – 0; <9, = ỡ₂= • •• = ỡ_k= 0) với các mã trải phổ ngẫu nhiên. Chúng ta kiểm tra ngẫu nhiên đầu ra của bộ lọc phối hợp với dạng sóng trải phổ của người dùng thứ k trong suốt khoảng bít đầu tiên (giả thiết bám pha mã PN và sóng mang là hoàn hảo). Giả thiết các xung Symbol là vuông, dạng tương quan của mạch lọc phối họp đơn giản là tích phân của tín hiệu thu được nhân với mã trải phổ quan tâm a_k(t) và sóng mang đồng bộ pha cos(ứự) trong khoảng thời gian Symbol T_b.

     1 C^Tị

y_k= —7 / r{t)a_k(t) cos (ớ_ct dt)         

     Tb J 0

Nếu thủ tục này được lặp lại cho từng người trong số K người dùng, thì ta có thể biểu diễn tập đầu ra của mạch lọc phối họp ở dạng véc-tơ như sau:

y = RAb 4- n                        

Trong đó y ^zz[y_ì,y₁,—,y_KỴvà R là ma trận KxKbiểu diễn sự tươngquan giữa các dạng sóng trải phổ trong khoảng bít đầu tiên. Do đó, nếu Pjk là các phần tử của R thì:

»M⁼T_tC‘^i(iự)dt                                                       

A là ma trận đường chéo với véc-tơ [Aị, Ẩ₂,…, A_K]^T dọc theo đường chéo; A_k= yjp_k/2,, b = [bỉ, b₂,.., b_K) là các bít dữ liệu từ từng tín hiệu trong K tín hiệu và n = [«,,«_ỉ,-”_s»irf là véctơ các mẫu tạp âm Gao-xơ, với trung bỉnh bằng 0 và ma trận hiệp phương sai £ = <7²R, ơ² = N₀ /4T_blà công suất tạp âm sau khi giải trải phổ. Khi đó các quyết định được thực hiện như sau:

b = sgn(y)                               

Trong đó hàm sgn(x) được áp dụng theo từng phần tử như sau:

sgn(x) = Ị ^X-°                          

Ị —1 X < 0

Đọc thêm tại: 

• http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/
• http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/07/khong-co-thong-tin-phu.html

Không có thông tin phụ

         Trong trường hợp cực đoan ngược lại (không có thông tin phụ), máy thu không biết khi nào va chạm xảy ra. Lúc này ta có thể mô hình hóa kênh như kênh đối xứng nhị phân M-mức với xác suất phát:
ở đây M là kích thước bảng chữ của nguồn. Dung lượng kênh đối với trường hợp không có thông tin phụ.
         Thông lượng hệ thống chuẩn hóa trung bình được tính toán như trước đây với ngoại lệ là dung lượng từ (4.19b) được thay thế bằng (4.21). Như 1 ví dụ, xét hình 4.7, chỉ ra thông lượng của hệ thống đồng bộ và dị bộ với mã hóa tốc độ cố định hoặc biến đổi đối với cùng các tham số như ví dụ 4.3. Rõ ràng, thông lượng bị giảm đáng kể khi không có thông tin phụ. Ngoài ra, có thể thấy những khuynh hướng trực giác: mã hóa tốc độ biến đổi cung cấp thông lượng lớn hơn mã hóa tốc độ cố định, và sự phát đồng bộ cung cấp thông lượng lớn hơn sự phát dị bộ.

          Trong chương này ta đã mô tả ứng dụng của các dạng sóng trải phổ cho đa truy nhập dựa trên cạnh tranh. Các kĩ thuật đa truy nhập như vậy là có ích trong các mạng vô tuyến gói là các mạng không thể sử dụng mào đầu hoặc hạ tầng cơ sở liên quan đến các kĩ thuật truy nhập theo lịch nhưng muốn khai thác những ích lợi của trải phổ. Các mạng như vậy có thể dựa trên dãy trực tiếp hoặc nhảy tần. Trong những mạng như thế, điều quan tâm chue yếu là việc gán các dạng sóng trải và ta đã thảo luận các phương pháp gán mã cơ bản. Do khả năng đối với tình huống gần xa nghiêm trọng trong các mạng ad hoc, nên các cách tiếp cận nhảy tần thường thích hợp hơn. Vì vậy ta đã tập trung vào thông lượng mạng của các hệ thống FHMA.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/06/mang-vo-tuyen-goi-nhay-tan.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: phân tích sóng

Mạng vô tuyến gói nhảy tần

          Ở đây y là Symbol thu được, X là Symbol phát, và ph k là xác suất va chạm với điều kiện là k người dùng tích cực. Dung lượng kênh được xác định như lượng tin tương hỗ cực đại chuyển giao trên sử dụng kênh, và đối với kênh có xóa M- mức và thông tin phụ hoàn hảo và K người dùng, dung lượng kênh:
                                                              Cps (K) = 1 – ph K
           Tiếp theo, ta phải xác định xác suất va chạm trên cơ sở K người dùng tích cực. Xác suất này phụ thuộc và các dãy nhảy và sự có hay không có đồng bộ giữa các dãy nhảy. Đối với các dãy nhảy độc lập không nhớ, xác suất va chạm đối với nhảy tần đồng bộ.
          Xác suất này tăng nhẹ đối với nhảy tần dị bộ vì 2 nhảy liên tiếp có thể đụng độ với người dùng khác. Cụ thể, đối với trường hợp dị bộ.
          Cuối cùng, ta có thể xác định thông lượng hệ thống trung bình bằng cách chọn tốc độ mã. Giả sử rằng tốc độ mã được chọn để tối ưu thông lượng dựa trên tải trung bình.
Ở đây 1 là giới hạn về số người dùng sao cho dung lượng vẫn giữ ở mức rp hoặc cao hơn. Xác suất từ mã đúng bằng 1 đối với k < A và bằng 0 ở các giá trị khác.
          Hạn chế của hệ thống trên là tốc độ mã cố định không phụ thuộc vào số người dùng hiện có trong hệ thống. Nêu tốc độ mã có thể thích nghi với số người dùng tích cực. Ví dụ 4.3. Xét hệ thống với N = 128 khe tần số. Thông lượng cực đại có thể đạt được là bao nhiêu với mã hóa tốc độ cố định và nhảy đồng bộ? So sánh với tốc độ cực đại có thể đạt được với mã hóa tốc độ biến đổi? Lặp lại đổi với nhảy dị bộ.

         Giải: Ta phải xác định tốc độ mã cố định cho phép cực đại hóa thông lượng đối với nhảy tần đồng bộ. Điều này có thể thực hiện qua ‘thử và lỗi” sử dụng (4.18) với N= 128. Kết quả cuối cùng được vẽ trên hình 4.6. Thông lượng đối với mã hóa tốc độ biến đổi nhận được nhờ (4.19b) và được vẽ trên hình 4.6. Từ đồ thị ta có thể thấy rằng thông lượng cực đại đối với mã hóa tốc độ biến đổi xấp xỉ bằng 0.36, và trường họp tốc độ cố định nhận được thông lượng cực đại xấp xỉ 0.3. Như vậy, mã hóa tốc độ biến đổi cho cải thiện 20% về thông lượng cực đại. Lặp lại đối với trường hợp dị bộ, ta tìm được những kết quả tương tự. Thông lượng đối với trường họp dị bộ là nhỏ hon, nhưng mã hóa tốc độ biến đổi vẫn cung cấp gần 20% sự cải thiện. Những khuynh hướng này là trực giác. Trường hợp đồng bộ cho chất lượng tốt hon dị bộ như mong đợi. Điều này tương tự chất lượng của ALOHA và ALOHA phân khe đã thảo luận trong chương 1 (xem hình 1.8). Ngoài ra, việc sử dụng mã hóa tốc độ cố định dẫn đến sự thiệt về dung lượng vì thông lượng bằng 0 bất cứ khi nào mức tải tức thời vượt quá dung lượng.

Đọc thêm tại: http://timhieukythuatdientu.blogspot.com/2015/06/thong-tin-phu-hoan-hao.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: sóng điện từ