Vô tuyến truyền thông (Wireless Communications)

Các bác cho em bổ xung một ý nhỏ trong câu hỏi của bác catchich và câu trả lời của bác Tèo nhá:

- Việc điều chế tín hiệu trong thông tin vô tuyến giúp cho người ta có thể:
1. Giảm kích cỡ của anten thu
2. Có thể thực hiện việc ghép kênh theo tấn số (FDM)
- Hệ thống thông tin không cần điều chế: Như bác Tèo đã nói đối với thông tin vô tuyến thì hầu như là không có, còn đối với thông tin hữu tuyến theo tôi biết thì đó chính là đường dây điện thoại (a/b) nối từ thuê bao đến tổng đài, người ta sử dụng baseband để chuyền tín hiệu thoại (băng thông 3.1khz).

(Bac TEO] Cái mà chúng ta chỉ có thể so sánh ở đây là phương thức truyền, các hệ thống sử dụng OFDM truyền dữ liệu sử dụng nhiều sóng mang (đa sóng mang) còn các hệ thống GSM, CDMA (thông thường) thì chỉ truyền thông tin trên một sóng mang thôi.
Chỉ thêm một điều nhỏ nữa thôi:
So sánh giữa CDMA và OFDM: Ca hai đều dùng Orthogonal function. CDMA dùng Walsh codes, OFDM dùng FFT
Than
tvu
@NguyenVanTeo trả lời
Cảm ơn Tvu!
(+) Bản thân OFDM cũng đã được đề nghị sử dụng trong CDMA trong tương lai. Nhưng tớ không cảm thấy ổn khi đi so sánh giữa OFDM và CDMA bởi bản thân OFDM chỉ là một phương thức truyền thông tin còn CDMA là một chuẩn, một hệ thống, nó bao gồm nhiều thứ trong đó OFDM cũng có thể sẽ được sử dụng trong CDMA. Tớ không quá khắt khe chỗ này, mà chỉ muốn chỉ rõ một điểm là, bản thân OFDM chỉ là một element của một hệ thống rất phức tạp. Bản tin tiếng Việt so sánh OFDM với GSM và CDMA chỉ là do người dịch thiếu hiểu biết thôi.
(+) Mã trực giao Walsh (triết xuất từ mà trận Hadamard) có một nhược điểm cực yếu là tính chất trực giao còn rất yếu trong điều kiện mất đồng bộ giữa các mã. Tức là, trong điều kiện các mã hoàn toàn đồng bộ với nhau, hệ số tự tương quan của các mã sau khi chuẩn hoá (normalize) bằng 1 và hệ số tương quan chéo giữa 2 mã khác nhau bất kỳ luôn bằng 0. Nhưng, nếu chỉ cần mất đồng bộ một chip (khoảng thời gian của một symbol sau khi trải phổ) thì ngay lập tức mã Walsh sẽ cho hệ số tương quan chéo lớn và hệ số tự tương quan nhỏ. Chính vì nhược điểm này của Walsh codes, nó chỉ được sử dụng cho downlink của CDMA thôi, uplink người ta không sử dụng Walsh codes. Các mã khác chẳng hạn như Gold Codes thì tuy không hoàn toàn trực giao như Walsh Codes nhưng khi mất đồng bộ vài chip thì hệ số tự tương quan vẫn cao và hệ số tương quan chéo vẫn tương đối nhỏ. Do đó những mã như thế sẽ được sử dụng cho Uplink của CDMA.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------
Tvu
Được nvl sửa chữa / chuyển vào 17:05 ngày 12/11/2003

(Bac TEO] Cái mà chúng ta chỉ có thể so sánh ở đây là phương thức truyền, các hệ thống sử dụng OFDM truyền dữ liệu sử dụng nhiều sóng mang (đa sóng mang) còn các hệ thống GSM, CDMA (thông thường) thì chỉ truyền thông tin trên một sóng mang thôi.
Chỉ thêm một điều nhỏ nữa thôi:
So sánh giữa CDMA và OFDM: Ca hai đều dùng Orthogonal function. CDMA dùng Walsh codes, OFDM dùng FFT
Than
tvu
@NguyenVanTeo trả lời
Cảm ơn Tvu!
(+) Bản thân OFDM cũng đã được đề nghị sử dụng trong CDMA trong tương lai. Nhưng tớ không cảm thấy ổn khi đi so sánh giữa OFDM và CDMA bởi bản thân OFDM chỉ là một phương thức truyền thông tin còn CDMA là một chuẩn, một hệ thống, nó bao gồm nhiều thứ trong đó OFDM cũng có thể sẽ được sử dụng trong CDMA. Tớ không quá khắt khe chỗ này, mà chỉ muốn chỉ rõ một điểm là, bản thân OFDM chỉ là một element của một hệ thống rất phức tạp. Bản tin tiếng Việt so sánh OFDM với GSM và CDMA chỉ là do người dịch thiếu hiểu biết thôi.
(+) Mã trực giao Walsh (triết xuất từ mà trận Hadamard) có một nhược điểm cực yếu là tính chất trực giao còn rất yếu trong điều kiện mất đồng bộ giữa các mã. Tức là, trong điều kiện các mã hoàn toàn đồng bộ với nhau, hệ số tự tương quan của các mã sau khi chuẩn hoá (normalize) bằng 1 và hệ số tương quan chéo giữa 2 mã khác nhau bất kỳ luôn bằng 0. Nhưng, nếu chỉ cần mất đồng bộ một chip (khoảng thời gian của một symbol sau khi trải phổ) thì ngay lập tức mã Walsh sẽ cho hệ số tương quan chéo lớn và hệ số tự tương quan nhỏ. Chính vì nhược điểm này của Walsh codes, nó chỉ được sử dụng cho downlink của CDMA thôi, uplink người ta không sử dụng Walsh codes. Các mã khác chẳng hạn như Gold Codes thì tuy không hoàn toàn trực giao như Walsh Codes nhưng khi mất đồng bộ vài chip thì hệ số tự tương quan vẫn cao và hệ số tương quan chéo vẫn tương đối nhỏ. Do đó những mã như thế sẽ được sử dụng cho Uplink của CDMA.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------
Tvu
Được nvl sửa chữa / chuyển vào 17:05 ngày 12/11/2003

[Bác Tèo] Các mã khác chẳng hạn như Gold Codes thì tuy không hoàn toàn trực giao như Walsh Codes nhưng khi mất đồng bộ vài chip thì hệ số tự tương quan vẫn cao và hệ số tương quan chéo vẫn tương đối nhỏ. Do đó những mã như thế sẽ được sử dụng cho Uplink của CDMA.
---------------------------------------------------------------------------------------
Vâng, thưa anh đúng như vậy. Thông dụng nhất hiện nay, người ta dùng Pseudorandom Noise (PN) codes cho Uplink của CDMA
Thân ái.
Tvu
Tvu

[Bác Tèo] Các mã khác chẳng hạn như Gold Codes thì tuy không hoàn toàn trực giao như Walsh Codes nhưng khi mất đồng bộ vài chip thì hệ số tự tương quan vẫn cao và hệ số tương quan chéo vẫn tương đối nhỏ. Do đó những mã như thế sẽ được sử dụng cho Uplink của CDMA.
---------------------------------------------------------------------------------------
Vâng, thưa anh đúng như vậy. Thông dụng nhất hiện nay, người ta dùng Pseudorandom Noise (PN) codes cho Uplink của CDMA
Thân ái.
Tvu
Tvu

Bác thông cảm cho em trả lời chậm trễ, hôm nay em mới có thời gian vào mạng được.
<BLOCKQUOTE id=quote><font size=1 face="Arial" id=quote>Trích từ bài của NguyenVanTeo viết lúc 03:29 ngày 31/07/2002:<BLOCKQUOTE id=quote><font size=1 face="Arial" id=quote>Trích từ bài của TD viết lúc 18:25 ngày 30/07/2002:
- Việc điều chế tín hiệu trong thông tin vô tuyến giúp cho người ta có thể:
1. Giảm kích cỡ của anten thu
[/QUOTE]
(+) Bạn giải thích điểm này rõ hơn một chút được không (theo nguyên lý nào)? Tôi rất quan tâm đến vấn đề này.
[/QUOTE]
Thực ra cái này em học cũng lâu rồi nên em không thể giải thích với bác bằng các công thức toán học chi tiết được, theo như em còn nhớ thì:
- Kích thước của anten tỷ lệ với bước sóng của tín hiệu cần thu/phát để đạt được độ lợi lớn nhất, ví dụ: anten lưỡng cực (dipole), tuỳ vào yêu cầu về góc thu/phát mà người ta dùng các loại anten có chiều dài bằng một số nguyên lần lamda/4:
+ chiều dài = lamda/4 => đẳng hướng
+ chiều dài = 4* lamda/4 = lamda => có 2 búp sóng
+ etc.
- Bước sóng của tín hiệu lamda=C/f, trong đó C là vận tốc ánh sáng, f là tần số của tín hiệu cần thu.
=> Với tần số sóng mang càng lớn thì bước sóng của tín hiệu càng nhỏ, và do đó kích cỡ của anten cũng giảm theo.
Có điểm nào sai xin các bác chỉ giáo!
NguyenVanTeo trả lời
(+) Cái bạn nêu ra thì đúng. Tuy nhiên, đó không phải là mục đích của điều chế. Hay nói cách khác, theo tớ nghĩ, là điều chế không nhằm mục đích giảm kích cỡ của ăng ten. Ví dụ, với một dịch vụ A nào đó, nó chỉ được hoạt động trong dải tần từ f1 đến f2 nào đó, thì mục đích của điều chế là nhằm chuyển thông tin được trên dải tần số cho phép đó, chứ nó không nhằm vào mục đích để giảm kích thước của ăng ten ở phía thu.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------
Được nvl sửa chữa / chuyển vào 17:06 ngày 12/11/2003

Bác thông cảm cho em trả lời chậm trễ, hôm nay em mới có thời gian vào mạng được.
<BLOCKQUOTE id=quote><font size=1 face="Arial" id=quote>Trích từ bài của NguyenVanTeo viết lúc 03:29 ngày 31/07/2002:<BLOCKQUOTE id=quote><font size=1 face="Arial" id=quote>Trích từ bài của TD viết lúc 18:25 ngày 30/07/2002:
- Việc điều chế tín hiệu trong thông tin vô tuyến giúp cho người ta có thể:
1. Giảm kích cỡ của anten thu
[/QUOTE]
(+) Bạn giải thích điểm này rõ hơn một chút được không (theo nguyên lý nào)? Tôi rất quan tâm đến vấn đề này.
[/QUOTE]
Thực ra cái này em học cũng lâu rồi nên em không thể giải thích với bác bằng các công thức toán học chi tiết được, theo như em còn nhớ thì:
- Kích thước của anten tỷ lệ với bước sóng của tín hiệu cần thu/phát để đạt được độ lợi lớn nhất, ví dụ: anten lưỡng cực (dipole), tuỳ vào yêu cầu về góc thu/phát mà người ta dùng các loại anten có chiều dài bằng một số nguyên lần lamda/4:
+ chiều dài = lamda/4 => đẳng hướng
+ chiều dài = 4* lamda/4 = lamda => có 2 búp sóng
+ etc.
- Bước sóng của tín hiệu lamda=C/f, trong đó C là vận tốc ánh sáng, f là tần số của tín hiệu cần thu.
=> Với tần số sóng mang càng lớn thì bước sóng của tín hiệu càng nhỏ, và do đó kích cỡ của anten cũng giảm theo.
Có điểm nào sai xin các bác chỉ giáo!
NguyenVanTeo trả lời
(+) Cái bạn nêu ra thì đúng. Tuy nhiên, đó không phải là mục đích của điều chế. Hay nói cách khác, theo tớ nghĩ, là điều chế không nhằm mục đích giảm kích cỡ của ăng ten. Ví dụ, với một dịch vụ A nào đó, nó chỉ được hoạt động trong dải tần từ f1 đến f2 nào đó, thì mục đích của điều chế là nhằm chuyển thông tin được trên dải tần số cho phép đó, chứ nó không nhằm vào mục đích để giảm kích thước của ăng ten ở phía thu.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------
Được nvl sửa chữa / chuyển vào 17:06 ngày 12/11/2003

Theo em biết thì trước kia băng thông không "hiếm" và "đắt" như bây giờ. Như vậy mục đích ban đầu của điều chế đâu có phải là "nhằm chuyển thông tin được trên dải tần số cho phép"? Chắc bác có nghe người ta đã từng sử dụng hệ thống anten dài hàng trăm mét?
Bên cạnh đó còn một mục đích của điều chế nữa mà vì rằng đây là box vô tuyến nên lúc đầu em không nêu ra: đó là do đặc tính của môi trường truyền dẫn: vô tuyến, cáp đồng, cáp quang, ....

Theo em biết thì trước kia băng thông không "hiếm" và "đắt" như bây giờ. Như vậy mục đích ban đầu của điều chế đâu có phải là "nhằm chuyển thông tin được trên dải tần số cho phép"? Chắc bác có nghe người ta đã từng sử dụng hệ thống anten dài hàng trăm mét?
Bên cạnh đó còn một mục đích của điều chế nữa mà vì rằng đây là box vô tuyến nên lúc đầu em không nêu ra: đó là do đặc tính của môi trường truyền dẫn: vô tuyến, cáp đồng, cáp quang, ....

Theo tôi bác Tèo đã trình bầy khá rõ các ý bạn đề cập rồi.
Về mục đích điều chế tôi xin bổ sung 1 chút là:
1. Dịch chuyển băng tần tín hiệu sang những vùng mong muốn để tạo điều kiện thuận lợi cho việc ghép kênh.
2. Tạo nên những tín hiệu tương hợp với các giao tiếp lớp đường, lớp đoạn hoặc lớp quang (đ/v thông tin quang)

... mouse