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

چکیده
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 می شود . احتمال خطای بیت در مقابل تعداد متنوعی از کاربران و سیگنال به نویز  متفاوت محاسبه می شود . در سیستم دسترسی چندگانه تقسیم کد برای گسترده کردن به دنباله تصادفی با معیارهای کیفیت اصلی برای تصادفی کردن نیاز داریم . سیگنال گسترده شده بوسیله ضرب کد با شکل موج چیپ تولید می-شود و کد گسترده بوجود می¬آید .
بوسیله نسبت دادن دنباله کد متفاوت به هر کاربر ، اجازه می¬دهیم که همه کاربران برای تقسیم کانال فرکانس یکسان به طور همزمان عمل کنند . اگرچه یک تقریب عمود اعمال شده بر دنباله کد برای عملکرد قابل قبولی به کار می¬رود . بنابراین ، سیگنال کاربران دیگر به عنوان نویز تصادفی بعضی سیگنال کاربران دیگر ظاهر می-شود که این تداخل دستیابی چندگانه نامیده می¬شود . تداخل دستیابی چندگانه تنزل در سرعت خطای بیت و عملکرد سیستم را باعث می¬شود .
تداخل دستیابی چندگانه فاکتوری است که ظرفیت و عملکرد سیستم های دسترسی چندگانه تقسیم کد را محدود می¬کند . تداخل دستیابی چندگانه به تداخل بین کاربران دنباله مستقیم مربوط می¬شود . تداخل نتیجه آفستهای زمان تصادفی بین سیگنالهاست که همزمان با افزایش تعداد تداخل طراحی شده . بنابراین ، آنالیز عملکرد سیستم دسترسی چندگانه تقسیم کد باید برحسب مقدار تداخل دستیابی چندگانه اثراتش در پارامترهایی که عملکرد را اندازه گیری می¬کند وارد می¬شود .
در بیشر جاها روش عادی تقریب گوسی و واریانس مورد استفاده قرار می¬گیرد . ما عملکرد سرعت خطای بیت سیستم دسترسی چندگانه تقسی کد را مورد بررسی قرار می¬دهیم . تقریب گوسی استاندارد استفاده شده برای ارزیابی عملکرد احتمال خطای بیت در سیستم دسترسی چندگانه تقسیم کد است . این تقریب به دلیل ساده بودن در بسیاری جاها مورد استفاده است .











فهرست مطالب
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 ............................................................................................................................................... 66