دانلود مقاله تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران

دسترسی چندگانه تقسیم کد از تکنولوژی طیف گسترده به وجود می آید . سیستم های طیف گسترده در حین عمل کردن حداقل تداخل خارجی ، چگالی طیفی کم و فراهم کرده توانایی دسترسی چندگانه از تداخل عمدی سیگنالها جلوگیری می کند که عملیات سیستمی با تداخل دسترسی چندگانه و نویز آنالیز … پیشنهاد می کنیم ادامه این مطلب مفید و ارزشمند را در مقاله تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران دنبال نمایید. این فایل شامل 87 صفحه و در قالب word ارائه شده است.

مشخصات فایل تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران

عنوان: تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران
فرمت فایل : word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 87
حجم فایل : 2,07 مگابایت

بخشی از  مقاله تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران را در ادامه مشاهده خواهید نمود.

فصل دوم

معرفی کدهای

 ماکزیمال و گلد و کازامی

2-1 مقدمه : دنباله­هاي ديجيتال را مي­توان به سه دسته اصلي تقسيم كرد :

دنباله­هاي دودويي ، دنباله­هاي غير دودويي ، دنباله­هاي داراي كاربرد خاص ، دسته اول ( دنباله­هاي دودويي ) بيش از ساير انواع دنباله­ها بررسي شده و گسترش يافته­اند . اگر چه با ظهور ابزارهاي قدرتمند در زمينه پردازش سيگنال ، دنباله­هاي غير باينري نيز مورد توجه جدي قرار گرفته­اند . اين دنباله­ها در بسياري از زمينه­ها ، داراي برتري­هايي نسبت به دنباله­هاي دودويي مي باشند . در ادامه به معرفي بعضي از دنباله­هاي طراحي شده خواهيم پرداخت :

در ابتدا چندين دنباله دودويي كلاسيك ( دنباله­هاي با طول ماكزيمم (m-sequnce)¹ ودنباله هاي گلد² و دنباله هاي كازامي³ ) معرفي مي شوند .

2-2 تعریف

دنباله­های شبه نویزی : دنباله­هایی هستند که دارای خواص زیر می باشند :

     1) تابع خود همبستگی آنها در تاخیرهای غیر صفر مقداری ثابت و ناچیز است . [9]

    (2-1)

     2) در هر دوره تناوب تعداد صفرها و يكها تقريبا برابر هستند .

• در هر دوره تناوب ، تعداد رشته هاي متشكل از سمبلهاي يكسان متوالي ، با افزايش طول رشته كمتر شود .

2-3   دنباله هاي كلاسيك

در اين قسمت به معرفي دنباله هايي مي پردازيم كه داراي همبستگي پريوديك خوب ، (نه بهينه ) مي باشند .

2-3-1  دنبا له هايي با طول ماكزيمال

مطالعه رياضي اين دنباله در اواسط دهه پنجاه آغاز شد . يك مجموعه از رشته­هاي شبه نويز كه همه خواص شبه نويز را دارا مي باشد و دنباله­هايي كه توسط يك شيفت رجيستر با فيدبك خطي كه داراي دوره تناوب ماكزيمم  باشد را m-sequnce گويند . با توجه به اينكه در ساختن دنباله m همه طبقات درگير هستند شرايط اوليه متفاوت شيفت رجيستر ها ، دنباله­هاي m متفاوتي توليد مي نمايند . يك شيفت رجيستر با فيدبك خطي با چند جمله اي مشخصه اولي بايد داراي شرايط زير باشد .

• داراي دو سيكل باشد : يكي با طول یک و ديگري با طول
• تمام حالات اولیه مخالف صفر و در يك سيكل قرار مي گيرند .
• دنباله­هاي توليد شده توسط حالات اوليه مختلف تنها در يك اختلاف فاز با هم متفاوت و همگي دنباله­های ماکزیمال هستند .

دنباله­هاي ماكزيمال در دنباله هاي PN ¹ مورد استفاده قرار مي گيرد . يك دنباله­ی ماکزیمال هنگاميكه ساختمان شيفت رجيستر با فيدبك خطي داراي يك چند جمله­اي اوليه باشد توليد مي گردد . [2]

 به عنوان مثال در دنباله­ی ماکزیمال شكل زير يك شيفت رجيستر با فيدبك خطي مورد استفاده قرار گرفته است . به عنوان مثال در دنباله­ی ماکزیمال شكل زير يك شيفت رجيستر با فيدبك خطي مورد استفاده قرار گرفته است .

2-2-2  خواص دنباله­های ماکزیمال [1]

• داراي پريودمي باشند .
• تعداد بيت در هر دوره تناوب يكي بيشتر از تعداد صفرها است كه دقيقا تعداد صفرها  و تعداد يكها  مي باشد .

شکل( 2-1 ) : مدار شیفت رجیستر[3]

• دقيقا دنباله غير صفر بوسيله يك چند جمله­اي اول توليد مي شوند كه شيفت يافته­هاي يكديگرند كه  اپراتور شيفت است .
• از بيندنبا له اي كه توسط چند جمله­اي توليد مي شود تنها يك دنباله وجود دارد كه براي آنها داشته باشيم .
• هر آرايش خاصتايي از اعداد ؛ دقيقاً يكبار در طول دنباله اتفاق مي افتد .
• اگر يك سري پشت سر هم از صفرها و يا يك سري پشت سر هم از يكها را رشته بناميم ، خواهيم ديد كه نيمي از رشته­ها داراي طول يك هستند ، يك چهارم از رشته­ها داراي طول 2 هستند ، يك هشتم از رشته­ها داراي طول سه هستند .
• جمع يك دنباله و شيفت يافته­اش برابر شيفت ديگري از همان دنباله مي باشد .
• با استفاده از خاصيت قبل نتيجه مي گيريم كه تابع خود همبستگي آنها در تاخيرهاي غير صفر مقداري

         ثابت است :

       (2-2)

          كه درمعدله(2-2) :

• اگر يك دنباله­ی ماکزیمال دودويي با فركانسكه تواني از 2 است ، نمونه برداري شود همان دنباله

بدست مي آيد :

       (2-3)

     10)  اگر يك دنباله­ی ماکزیمال دودويي با فركانس كه نمونه برداري شود و داشته باشيم

.  تمام دنباله­هاي ماکزیمال كه داراي پريود هستند توليد مي شوند .

     11) “گستردگي خطي”¹ اين دنباله است .

     12)  اگر بيت هاي رشته يك باشند آن را بلوک و اگر صفر باشد فاصله گويند كه در هر دوره تناوب يك بلوک به طول  داريم ولي فاصله به طول  نداريم .

• در هر دوره تناوب يك فاصله به طول داريم ولي بلوک به طول نداريم .

خواص ذكر شده براي دنباله­های ماکزیمال ها خواصي است كه دنباله تصادفي نيز داراست به همين دليل به دنباله­های ماکزیمال “شبه تصادفي”² مي گويند در نتيجه دنباله­های ماکزیمال دنباله­هاي PN هستند ولي هر PN يك دنباله­ی ماکزیمال نيست . [1]

2-4  انواع تكنيك هاي باند وسيع

از اواخر دهه 1940 ، تكنيك هاي باند وسيع را براي كارهاي نظامي مخفي به كار برده مي شد . كه در مقابل نويز و تداخل مقاومت خوبي از خود نشان مي دادند . اخيراً اين سيستم ها براي ارتباطات تلفني بي سيم غير نظامي نيز استفاده مي شود . در حال حاضر روش هاي مختلفي در سيستم هاي باند وسيع مورد استفاده قرار مي گيرند

2-4-1  روش “دنباله مستقيم”³ (DS)

در اين روش اطلاعات هر كاربر به وسيله يك كد ديجيتالي اختصاصي مدوله مي شود كه سرعت ارسال كد خيلي بيشتر از سرعت ارسال مربوط به سيگنال اطلاعات است . اين سيستم ها به سيستم شبه تصادفي نيز معروف هستند .

در اين سيستم ها از كد گسترش دهنده مستقيماً براي مدولاسيون استفاده مي شود. سيگنال مدوله شده داده ها در اختيار است اين سيگنال يكبار ديگر توسط دنباله كد گسترش دهنده مدوله شده و در نتيجه طيف سيگنال گسترش مي يابد كه مصونيت در مقابل اختلال ، جمينگ¹ و . . . را فراهم مي سازد .

شکل زیر بلوک دیاگرام یک سیستم DSSS را نشان می­دهد .

2-5  كد PN

سيگنالهاي “طيف گسترده”² كه همانند نويز باند وسيع به نظر مي رسند با استفاده از دنباله­هاي شبه تصادفي يا دنباله­هاي شبه نويز (PN) ايجاد مي شوند . در سيستم هاي طيف گسترده دنباله مستقيم (DS/SS) شكل موج گسترش دهنده ، يك تابع زماني از دنباله PN است .

 قابل توجه است كه دنباله­هاي PN به صورت معين توليد مي شوند . در غير اين صورت امكان استفاده از اطلاعات در سيستم مخابراتي طيف گسترده مقدور نخواهد بود .

شکل (2-2) : بلوک دیاگرام یک سیستم DSSS [1]

با اين وجود اين دنباله­ها بايد به گونه­اي باشند كه از ديد ناظر تصادفي به نظر برسند . در اين صورت شكل موج زماني ايجاد شده از روي دنباله­هاي PN نيز شبيه نويز تصادفي خواهد بود .

به طور كلي كدهاي مورد استفاده در سيستم هاي طيف گسترده بايد داراي خواص زير باشند كه عبارت است از:

• دنباله بايد دو سطحي باشد .
• كدها بايد داراي تابع خود همبستگي با يك پيك تيز ، براي همزمان كردن كد باشند .
• كدها بايد داراي همبستگي متقابل بسيار كم باشند تا بتوان از آنها در دسترسي چند گانه استفاده كرد .
• كدها بايد متعادل باشند يعني تفاوت بين يك ها و صفرها بايد حداكثر 1 باشند .

همچنين رديفي از بيت هاي مشابه داخل كد ، نبايد بسيار زياد شود . اين خاصيت باعث افزليش خواص نويزي كد مي شود و به گسترده شدن يكنواخت تر انرژي سيگنال در كل طيف كمك مي كند .

كدها به دو دسته عمده متعامد و غير متعامد تقسيم مي شوند . “كد والش”¹ نمونه اي از كدهاي متعامد و كدهاي با طول حداكثر ، گلد ، كازامي نمونه اي از كدهاي غير متعامد هستند كه در سيتم طيف گسترده استفاده مي شوند . [3]

2-5-1  دنباله PN و “پس خور ثبات انتقالی”²

شكل زير بلوك دياگرام از يك فيدبك شيفت رجيستر را نشان مي دهد . هر يك از بلوك هاي عنوان بندي شده      همانند يك “فليپ فلاپ”³ در فاصله  clockعمل مي كند .

فليپ فلاپ مرحله اي از شيفت رجيستر و يك بردار با طول است . [4]

فيدبك خطي شيفت رجيستر به صورت زير است .

 (2-4)

2-5-2  مجموعه دنباله­های ماکزیمال هاي داراي همبستگي ناچيز

در بسياري از كاربردهاي مهندسي به مجموعه اي از رشته­ها احتياج داريم كه داراي دو خاصيت زير باشند .

      1) هر رشته اي در اين مجموعه به سهولت قابل بازشناسي از شيفت يافته خودش باشد .

• هر رشته اي از اين مجموعه به سهولت قابل بازشناسي از بقيه رشته هاي مجموعه و شيفت يافته­هاي آنها باشد .

خاصيت اول در سيستم هاي راداري و مخابرات طيف گسترده اهميت فراواني دارند . در مخابرات چند كاربره خاصيت دوم داراي اهميت حياتي است . در اين قسمت به معرفي مهمترين دسته از رشته­هاي دودويي كه به نحو مطلوبي داراي خواص فوق مي باشد اشاره مي كنيم :

فرض مي كنيم  در دنباله­های ماکزیمال با دوره تناوب  باشند كه رشته بوسيله نمونه برداري از رشته  با فركانس نمونه برداري بدست آمده باشد . با انتخاب مناسب  مي توان رشته هايي بدست آورد .

شکل(2-3) : بلوک دیاگرام یک پس خور ثبات انتقالی [1]

كه تابع همبستگي متقابل براي آنها سه مقداره و داراي مقادير زير است :

(2-5)

شرايطي كه  بايد ارضا كنند تا به تابع همبستگي فوق برسيم ، بدين قرار است :  تواني از 2 نباشد  و يا  نيز به نحوي انتخاب گردد كه اگر باشد مقدار  فرد باشد.

 به زوج رشته­هاي  كه به شكل فوق باشند يك “زوج مرجح”¹ مي گوييم .

براي  مرحله فيدبك شيفت رجيستر خطي حالات مختلفي كه يك دنباله PN با طول ماكزيمال را توليد مي كند [5] عبارت است از:

(2-6)

كه  تابع اولر مي باشد . [6]

2-5-3  بزرگترين “مجموعه بهم پيوسته”² از دنباله­های ماکزیمال

به مجموعه­اي از رشته­ها كه هر زوج از آنها داراي صفات فوق باشند يك مجموعه به هم پيوسته مي گوييم و بزرگترين مجموعه از ميان مجموعه­هاي فوق را “مجموعه به هم پيوسته بيشينه”³ مي ناميم و تعداد اعضاي آن را با   نشان مي دهيم . در جدول زير مقادير نوعي را مشاهده مي كنيم .

فهرست مطالب مقاله تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران, در ادامه قابل مشاهده می باشد.

• فصل اول : پیش نیازهای ریاضی و تعاریف  1
• 1-1 مقدمه . 2
• 1-2 تعا ریف  3
• 1-2-1 تابع همبستگی متقابل برای سیگنالهای پریودیک  3
• 1-2-2 تابع خود همبستگی برای سیگنالهای پریودیک  4
• 1-2-3 خواص توابع همبستگی پریودیک گسسته . 5
• 1-3 نامساوی ولچ . 6
• 1-4 نامساوی سید لینکوف . 6
• 1-5 تابع همبستگی غیر پریودیک گسسته  7
• فصل دوم : معرفی کدهای ماکزیمال و گلد و کازامی . 8
• 2-1 مقدمه  9
• 2-2 تعریف . 10
• 2-3 دنباله¬های کلاسیک . 10
• 2-3-1 دنباله¬هایی با طول ماکزیمال  10
• 2-3-2 خواص دنباله¬های ماکزیمال  11
• 2-4 انواع تکنیکهای باند وسیع . 13
• 2-4-1 روش دنباله مستقیم (DS)  13
• 2-5 کدPN  . 14
• 2-5-1 دنباله PN و پس خور ثبات انتقالی . 15
• 2-5-2 مجموعه دنباله¬های ماکزیمال دارای همبستگی ناچیز . 16
• 2-5-3 بزرگترین مجموعه به هم پیوسته از دنباله¬های ماکزیمال  17
• 2-6 دنباله گلد . 19
• 2-7 مجموعه کوچک رشته¬های کازامی  20
• 2-8 مجموعه بزرگ رشته¬های کازامی . 21
• فصل سوم : نحوه¬ی تولید کدهای ماکزیمال و گلد و کازامی . 22
• 3-1 تولید کد ماکزیمال  23
• 3-2 تولید کد گلد  28
• 3-3 تولید کد کازامی  32
• فصل چهارم : مروری بر سیستمهای دستیابی چندگانه تقسیم کد  36
• 4-1 مقدمه . 37
• 4-2 سیستمهای دستیابی چندگانه تقسیم کد . 38
• 4-3 مزایای سیستمهای دستیابی چندگانه تقسیم کد . 40
• 4-4 نگاهی به مخابرات سیار  41
• 4-5 طریقه¬ی مدولاسیون  46
• 4-6 پدیده دور- نزدیک . 46
• 4-7 استفاده از شکل موجهای مناسب CDMA  49
• 4-8 بررسی مساله¬ی تداخل بین کاربران . 49
• فصل پنجم : مراحل و نتایج شبیه سازی . 50
• 5-1 مقدمه . 51
• 5-2 بررسی کد ماکزیمال در شبیه سازی  52
• 5-3 بررسی کد گلد در شبیه سازی  57
• 5-4 بررسی کد کازامی در شبیه سازی  62
• 5-5 عملکرد خطای بیت

در صورت تمایل شما می توانید مقاله تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران را به قیمت 29900 تومان از سایت فراپروژه دانلود نمایید. اگر در هر کدام از مراحل خرید یا دانلود با سوال یا ابهامی مواجه شدید می توانید از طریق آدرس contact-us@faraproje.ir و یا ارسال پیامک به شماره: 09382333070 با ما در تماس باشید. با اطمینان از وب سایت فراپروژه خرید کنید، زیرا پشتیبانی سایت همیشه همراه شماست.