Kỹ thuật tách tín hiệu đa người dùng cho hệ thống thông tin vô tuyến sử dụng khóa dịch mã tuần hoàn

Kỹ thuật điều khiển & Điện tử 
N. T. Thu, B. Q. Bảo, “Kỹ thuật tách tín hiệu đa người dùng  khóa dịch mã tuần hoàn.” 68 
KỸ THUẬT TÁCH TÍN HIỆU ĐA NGƯỜI DÙNG 
CHO HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN SỬ DỤNG 
KHÓA DỊCH MÃ TUẦN HOÀN 
Nguyễn Thị Thu*, Bồ Quốc Bảo 
Tóm tắt: Bài báo nghiên cứu một hệ thống thông tin vô tuyến đa người dùng sử 
dụng kỹ thuật khóa dịch mã tuần hoàn (Cyclic Code Shift Keying − CCSK) đã được 
đề xuất trước đây. Dựa trên tính chất cận trực giao của chuỗi trải CCSK sẽ được sử 
dụng cho mỗi người dùng, chúng tôi đề xuất một phương pháp tách tín hiệu đa 
người dùng kết hợp bộ lọc phối hợp và tách tín hiệu tuyến tính theo tiêu chuẩn sai 
số bình phương trung bình cực tiểu. Hiệu năng của hệ thống dựa trên tỉ lệ lỗi bit 
(Bit Error Rate – BER) được đánh giá thông qua mô phỏng và so sánh với hệ thống 
đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA), hệ thống khóa dịch không gian thời gian 
đa người dùng (MU-STCSK). Kết quả cho thấy hệ thống đề xuất đạt được hiệu năng 
tốt hơn so với hệ thống CDMA, đồng thời có tính bảo mật tốt hơn. 
Từ khóa: Thông tin vô tuyến; Khóa dịch mã tuần hoàn; Tách đa người dùng. 
1. MỞ ĐẦU 
Với sự phát triển không ngừng của khoa học và kỹ thuật luôn song hành với sự phát 
triển các ứng dụng truyền thông vô tuyến kèm theo đó là tài nguyên phổ tần vô tuyến ngày 
càng khan hiếm. Đây là bài toán đặt ra cho cả hệ thống thông tin quân sự và thông tin dân 
dụng, đòi hỏi phải có các giải pháp truyền dẫn có hiệu quả tận dụng nguồn tài nguyên phổ 
tần vô tuyến hiện có. Bên cạnh đó, các hệ thống thông tin vô tuyến nói chung và các hệ 
thống thông tin quân sự nói riêng còn đòi hỏi phải có khả năng bảo mật vô tuyến tốt để 
chống lại hiện tượng bị thu chặn trên môi trường không gian. Điều này đòi hỏi phải có các 
giải pháp vô tuyến tiên tiến phải đáp ứng đồng thời các yêu cầu về hiệu suất sử dụng phổ 
tần với mức độ bảo mật vô tuyến tốt. Trong những thập niên vừa qua, đã có một loạt giải 
pháp được nghiên cứu để đáp ứng các yêu cầu này. 
Để đáp ứng các yêu cầu của người dùng, các hệ thống thông tin vô tuyến đa truy nhập 
phân chia theo mã (Code Division Multiple Access - CDMA) tất cả các người sử dụng 
cùng dùng chung một băng tần và phát tín hiệu đồng thời. Máy thu sử dụng tín hiệu giả 
ngẫu nhiên chính xác để lấy ra tín hiệu mong muốn bằng cách giải trải phổ. Các tín hiệu 
khác xuất hiện ở dạng các nhiễu phổ rộng công suất thấp tựa tạp âm. Các mã trải phổ có 
thể là các mã giả tạp âm hoặc các mã được tạo ra từ các hàm trực giao. Chính vì đặc điểm 
này làm tính chất bảo mật của hệ thống chưa thật sự như mong đợi. 
Kỹ thuật CCSK đã được giới thiệu trong các tài liệu [1] – [3]. Bằng việc sử dụng chuỗi 
trải biến đổi theo dữ liệu đầu vào, kỹ thuật CCSK cho phép hệ thống có khả năng chống 
lại thu chặn của đối phương, điều này đã được Dillard và các cộng sự chứng minh trong 
[1]. Xác suất thu chặn thấp trong khi vẫn đạt được phẩm chất tương đương với các hệ 
thống điều chế trực giao là ưu điểm vượt trội của CCSK. Nhờ có ưu điểm này, CCSK đã 
được lựa chọn là giải pháp điều chế ký tự băng gốc [3] cho hệ thống phân phối thông tin 
cấp chiến thuật kết hợp (Joint Tactical Information Distribution System - JTIDS). Các 
nghiên cứu về CCSK trước đây tập trung chủ yếu vào việc sử dụng phân tích toán học để 
đánh giá các tham số phẩm chất như xác suất lỗi symbol hay xác suất thu chặn. 
Do các hệ thống CCSK trong [1] và [2] mới chỉ khảo sát cho hệ thống SISO đơn người 
dùng nên chưa cho phép nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn tài nguyên phổ tần hệ thống. 
Xuất phát từ vấn đề nghiên cứu mở nói trên, trong bài báo này hướng nghiên cứu mới 
được chúng tôi đề xuất, lợi dụng tính chất trải phổ của CCSK tương tự như hệ thống đa 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 61, 6 - 2019 69
truy nhập phân chia theo mã trải phổ chuỗi trực tiếp (Direct Sequence - Code Division 
Multiple Access - DS-CDMA) [4], chúng tôi đề xuất một hệ thống khóa dịch mã tuần 
hoàn đa người dùng (MU-CCSK : MultiUser - Cyclic Code Shift Keying), trong đó mỗi 
người dùng sẽ sử dụng mã CCSK làm mã phân biệt các người dùng phục vụ đa truy nhập. 
Tuy nhiên, tại máy thu để đáp ứng môi trường đa người dùng, hệ thống MU-CCSK cần 
được thiết kế cùng với các phương pháp tách tín hiệu đa người dùng sao cho giảm thiểu 
được xuyên nhiễu đồng kênh giữa các người dùng với nhau. Vì vậy, chúng tôi đề xuất sử 
dụng phương pháp kết hợp bộ lọc phối hợp với tách tín hiệu tuyến tính theo tiêu chuẩn sai 
số bình phương trung bình cực tiểu (Minimum Mean Square Error - MMSE) để tách tín 
hiệu đa người dùng, trước khi sử dụng bộ tách tương quan để giải điều chế CCSK. 
Đề xuất của chúng tôi góp phần mở ra một hướng nghiên cứu thực tế giải quyết bài 
toán nâng cao độ bảo mật vô tuyến cho các hệ thống đa người dùng mà vẫn giải quyết 
được nhược điểm của hệ thống đề xuất trong [1], [6]. 
Các kết quả mô phỏng tỉ lệ lỗi bít (Bit Error Rate –BER) theo phương pháp Monte-
Carlo minh chứng cho thấy, giải pháp tách đa người dùng cho phép cải thiện phẩm chất 
BER của hệ thống rõ rệt so với hệ thống CDMA [6] với cùng số người dùng và độ dài 
chuỗi trải tương đương, nâng cao tính bảo mật cũng như hiệu suất sử dụng tài nguyên phổ 
tần vô tuyến. 
Những đóng góp mới của chúng tôi trong bài báo này có thể được tóm tắt như sau: 
 Đề xuất hệ thống thông tin vô tuyến đa người dùng mới gọi là hệ thống đa người 
dùng khóa dịch mã tuần hoàn cho phép tận dụng nguồn tài nguyên phổ tần vô 
tuyến, giải quyết vấn đề tài nguyên phổ tần hạn chế. 
 Hệ thống MU-CCSK đề xuất cho phép chia sẻ chung băng tần truyền dẫn. 
 Hệ thống MU-CCSK đề xuất cho phép nâng cao tính bảo mật hơn so với hệ thống 
CDMA. 
Bài báo có cấu trúc gồm 4 phần. Sau phần mở đầu, chúng tôi sẽ trình bày mô hình hệ 
thống MU-CCSK trên kênh pha-đinh Rayleigh ở mục 2. Mục 3 trình bày phương pháp 
tách tín hiệu đa người dùng sử dụng cho hệ thống MU-CCSK. Các kết quả mô phỏng và 
đánh giá hiệu quả của hệ thống đề xuất MU-CCSK được phân tích ở mục 4. Cuối cùng, 
các kết luận và đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo được rút ra ở mục 5. 
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG MU-CCSK 
Chúng tôi xét một hệ thống đa người gồm U người dùng, mỗi người dùng sử dụng kỹ 
thuật khóa dịch mã tuần hoàn CCSK để liên lạc với trạm gốc qua kênh pha-đinh Rayleigh 
phẳng. Mỗi người dùng được giả thiết sử dụng Nt 
ăng-ten, trong khi trạm gốc có Nr ăng-ten. 
Kênh truyền giữa mỗi người dùng và trạm gốc được giả thiết chịu ảnh hưởng của pha-đinh 
không tương quan và biến đổi chậm. Trong hệ thống MU-CCSK đề xuất, dữ liệu từ người 
dùng u, (u = 1, 2 ...U) được chia thành các khối có độ dài sm bit. Tuy nhiên, khác với 
CDMA, ms 
bit không được ánh xạ thành một symbol điều chế M mức mà được ánh xạ thành 
một chuỗi giả ngẫu nhiên: { ( ), 0 1}uc l l L nhận các giá trị { 1} có độ dài L chip 
như trong hệ thống khóa dịch mã tuần hoàn CCSK [1]. Chuỗi giả ngẫu nhiên trong trường 
hợp này đóng vai trò giống như chuỗi trải phổ trong các hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp. 
Chuỗi trải này có thể được tạo ra bằng một bộ tạo chuỗi có độ dài cực đại (Maximal Length 
Sequence - MLS) hoặc bộ tạo chuỗi MLS sửa đổi. Tùy thuộc vào tổ hợp ms bit sẽ có một 
phiên bản dịch vòng của chuỗi trải ngẫu nhiên { ( )}uc t , ký hiệu là 
{ ( ), 0 1}kuc l k K
 , được phát đi. Ở đây, { ( )}kuc l
 - ký hiệu phiên bản dịch vòng thứ 
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử 
N. T. Thu, B. Q. Bảo, “Kỹ thuật tách tín hiệu đa người dùng  khóa dịch mã tuần hoàn.” 70 
k của chuỗi PN với tính chất sau: 0{ ( )} { ( )}u uc l c l
 và ( ) ( ,mod )ku uc l c l k L
 với 
L biểu diễn phép tính modulo-L. Độ lợi xử lý trong trường hợp này được cho bởi: L/ms. 
Sơ đồ khối hệ thống MU-CCSK được biểu diễn trên hình 1. 
 1 
s t
 1 
lc
 1 
b m
 1 1 1
1 2 3
b b b
3
s
m 
 1 
lc
y t
z t
1 
h
Uh
1
y
U
y
1
d
U
d
U
b m
U
b m
 1 
b m
Hình 1. Sơ đồ khối hệ thống MU-CCSK. 
Từ mô tả hệ thống ở trên có thể thấy, hệ thống MU-CCSK đề xuất có các ưu điểm 
sau đây: 
 So với hệ thống CCSK truyền thống, hệ thống MU-CCSK cho phép nâng cao hiệu 
quả sử dụng nguồn tài nguyên tần số vô tuyến do nhiều người dùng cùng chia sẻ 
chung một băng tần truyền dẫn. 
 Do chuỗi PN thực hiện trải các tổ hợp ms bit trên một băng tần rộng nên MU-CCSK 
có khả năng chống nhiễu băng hẹp cũng như pha-đinh lựa chọn theo tần số tốt hơn 
so với hệ thống đa truy nhập truyền thống. 
 Nhờ thực hiện dịch vòng trên miền thời gian nên MU-CCSK có khả năng chống thu 
chặn tốt hơn so với hệ thống CDMA. 
Trong môi trường đơn người dùng các nghiên cứu gần đây [1], [2], [3] đã chỉ ra rằng, 
hệ thống CCSK có khả năng vượt trội với xác suất thu chặn thấp đồng nghĩa nâng cao tính 
bảo mật của hệ thống so với hệ thống sử dụng các phương pháp điều chế thông thường 
như M-PSK/QAM về phẩm chất lỗi bit [3]. Trong bài báo này, chúng tôi sẽ tập trung vào 
hệ thống CCSK đa người dùng làm việc trên kênh pha-đinh Rayleigh phẳng. Để phục vụ 
cho hệ thống đa người dùng chúng tôi đề xuất lựa chọn chuỗi trải của các người dùng là 
các chuỗi giả tạp âm (pseudo-noise − PN) có tính chất cận trực giao tương tự như của hệ 
thống CDMA. 
Ký hiệu dạng sóng của chuỗi PN gán cho mỗi người dùng bởi 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 61, 6 - 2019 71
1
0
( ) ( ) ( ), 0
L
u u c
l
g t c l p t lT t T
  (1) 
trong đó: ( )uc l - chuỗi PN của người dùng thứ u , ( )p t - xung có độ rộng cT với cT và T 
tương ứng là thời gian của một chip và một symbol. Không mất tính tổng quát, chúng tôi 
giả thiết rằng tất cả U dạng sóng này được chuẩn hóa sao cho giá trị tự tương quan của 
chúng bằng 1. 
Giả thiết chuỗi dữ liệu phát chứa các tổ hợp 
sm bit là { ( ),1 }ub m m M , trong đó 
( ) {1, 0}ub m . Các tổ hợp chuỗi nhị phân này được chuyển thành các số nguyên 
{ ( ),1 }ua n n N trong đó: / sN M m và ( ) {0,1,...,2 1}
sm
ua n . Như vậy, 
dạng sóng của tín hiệu phát băng gốc tương đương có thể biểu diễn ở dạng: 
1
N
u u u u c
n
s t E a n g t nT
   (2) 
trong đó: 
uE - năng lượng của symbol của người dùng thứ u và  ký hiệu toán tử dịch 
vòng dạng sóng được định nghĩa như sau: 
1
0
u
L
a n
u u c u c
l
a n g t nT c l p t lT
   (3) 
Tín hiệu phát tổng hợp của tất cả U người dùng có thể được biểu diễn như sau: 
1 1 1
U U N
u u u u u c u
u u n
s t s t E a n g t nT 
     (4) 
trong đó, { }u ký hiệu trễ truyền dẫn với: 0 u T cho 1 u U . 
Kênh truyền giữa người dùng u và máy thu được giả thiết chịu ảnh hưởng của pha-
đinh Rayleigh phẳng không tương quan. Ký hiệu ( )uh t là hệ số kênh truyền giữa ăng-ten 
của người dùng u với máy thu. Trong khoảng thời gian một symbol có thể biểu diễn kênh 
truyền giữa người dùng u và máy thu như sau: ( ) ( )Tu uh t h t . 
Để đơn giản, chúng tôi giả thiết truyền dẫn đồng bộ giữa các người dùng sao cho: 
1 2 ... 0U   . Dưới giả thiết này có thể đủ để xem xét tín hiệu thu trong một 
khoảng thời gian tín hiệu và tín hiệu thu có thể được biểu diễn lại như sau: 
1
1
1
1 , 0
U
T
u u u u
u
U
u u u u
u
y t E t a g t z t
E h t a g t z t t T


h 

 (5) 
trong đó, ( )z t ký hiệu tạp âm Gauss trắng với kỳ vọng bằng không và phương sai 2
z . 
Tại máy thu, tín hiệu thu được đưa qua một bộ lọc phối hợp để phân tách người dùng. 
Đầu ra của nhánh bộ lọc thứ u được cho bởi công thức sau:
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử 
N. T. Thu, B. Q. Bảo, “Kỹ thuật tách tín hiệu đa người dùng  khóa dịch mã tuần hoàn.” 72 
10
'
1
1
T U
u u u u u u
u
U
v v v uv u
v
y E h t a g t z t g t dt
E h a ρ z
 


 (6) 
trong đó, uvρ biểu diễn tương quan chéo của chuỗi PN và 
0
( ) ( )
T
uz z t g t dt (7) 
Sử dụng biểu diễn ở dạng ma trận, tín hiệu ở đầu ra các bộ lọc phối hợp được cho bởi 
công thức sau: 
 y RAd z (8) 
trong đó: R - Ma trận tương quan chéo, kích thước UxU, A 1 2diag , ,...., U= E E E là 
ma trận đường chéo chứa biên độ tín hiệu phát của U người dùng và d Ha . Ở đây, H - 
Ma trận kênh truyền tổng cộng của U người dùng được cho bởi: 1 2diag , ,...., U= h h h H , 
1, 2[ , , , ]
T
Ua a a a  là vectơ chứa đầu ra của các nhánh bộ lọc. 
3. TÁCH TÍN HIỆU ĐA NGƯỜI DÙNG CHO HỆ THỐNG MU-CCSK 
Từ phương trình hệ thống ở trên có thể thấy, tín hiệu đầu ra từ các nhánh bộ lọc phối 
hợp có dạng biểu diễn tương tự như trong hệ thống DS-CDMA. Ngoài ra, trong trường 
hợp tổng quát R không phải là ma trận đường chéo do còn tồn tại xuyên nhiễu giữa các 
người dùng phát sinh do mã trải không hoàn toàn trực giao. Vì vậy, để thực hiện tách được 
tín hiệu của mỗi người dùng cần sử dụng thêm một bộ tách tín hiệu đa người dùng sau bộ 
lọc phối hợp. Với mô hình thu được ở (8), với mục tiêu đạt được hiệu năng BER tốt trong 
khi không đòi hỏi độ phức tạp tính toán cao, chúng tôi lựa chọn bộ tách tín hiệu tuyến tính 
MMSE để sử dụng, chúng tôi đề xuất thực hiện chia tách tín hiệu thành 2 giai đoạn. Thứ 
nhất, sử dụng bộ tách MMSE để tách ra vectơ tín hiệu phát tương đương d trong điều kiện 
không cần thông tin về kênh truyền. Phương pháp tách này còn được gọi là phương pháp 
kết hợp sau khi tách (Post-Combining MMSE) [6]. Tiếp theo, sau khi đã tách được tín hiệu 
cho từng người dùng, chúng tôi sử dụng phương pháp giải điều chế CCSK [1] để tìm ra 
chuỗi tín hiệu phát. 
Trong phương pháp tách MMSE, máy thu sử dụng một ma trận trọng số W kết hợp với 
vectơ tín hiệu thu y để thu được vectơ ước lượng dˆ sao cho sai số bình phương trung 
bình 2ˆ{| | }E d - d đạt cực tiểu. Ma trận trọng số tối ưu tìm được theo điều kiện này [6] 
được xác định như (9). 
1
2 2
z

 W = R A (9) 
trong đó, 2
z
 là phương sai của tạp âm. Đầu ra của máy thu MMSE sau kết hợp là: 
1
2 2ˆ
H
z

Hd =W y R A y (10) 
Sau khi nhận được ước lượng đầu ra của bộ tách MMSE, với giả thiết biết được thông 
tin về kênh truyền của tất cả người dùng, máy thu sử dụng kỹ thuật giải điều chế tương 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 61, 6 - 2019 73
quan như trong [3]. Từ đây, máy thu thực hiện phép quyết định sau để xác định luồng bít 
dữ liệu nhị phân đầu ra. 
4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN 
Để làm rõ hiệu quả của giải pháp đề xuất cho hệ thống MU-CCSK đề xuất, chúng tôi 
thực hiện mô phỏng Monte-Carlo qua phần mềm Matlab. Mô phỏng được thực hiện với số 
ăng-ten phát là Nt = 1, số ăng-ten thu Nr =1. Số chip sử dụng cho MU-CCSK là 32 chip/5 
symbols trong khi đó của CDMA tương ứng là 31chip/symbol, số chip sử dụng cho MU-
STCSK là 32 chip/5 symbols. Kênh truyền được giả thiết là kênh pha-đinh Rayleigh phẳng 
biến đổi chậm. Máy thu được giả thiết biết đầy đủ thông tin trạng thái kênh. Các hệ thống 
MU-CCSK, MU-STCSK và MU-CDMA đều sử dụng cùng cùng phương pháp tách tín 
hiệu đa người kết hợp bộ lọc phối hợp và MMSE giống như trong [6]. 
Hình 2 biểu diễn kết quả mô phỏng đặc tính BER cho hệ thống đề xuất một ăng-ten 
phát và một ăng-ten thu, viết tắt là (1,1), trường hợp một người dùng và mười người dùng. 
Kết quả mô phỏng cho thấy hệ thống đề xuất đạt được phẩm chất BER vượt trội so với hệ 
thống MU-STCSK do đường đặc tính BER có độ dốc lớn hơn. Điều này là do hệ thống đề 
xuất cho phép thu được độ lợi xử lý do phương pháp trải phổ CCSK mang lại như trong 
[2]. Ví dụ, khi số người dùng là 1, hệ thống đề xuất đạt độ lợi 4 dB tại cùng một tỉ lệ lỗi bít 
2x 210 , độ lợi tăng lên theo khi tỉ số Eb/N0 tăng, khi số người dùng là 10, hệ thống đề xuất 
đạt độ lợi 6 dB tại cùng một tỉ lệ lỗi bít 3x 210 , độ lợi tăng lên theo khi tỉ số Eb/N0 tăng. 
Hình 2. So sánh phẩm chất BER của hệ thống MU-CCSK 32 chip đề xuất 
với giải pháp MU-STCSK 32 chip[7]. 
Hình 3 so sánh hiệu năng BER của giải pháp khi sử dụng bộ tách đề xuất trường hợp 
tăng số người dùng lên hai mươi và ba mươi người dùng với giải pháp MU-STCSK. Kết 
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử 
N. T. Thu, B. Q. Bảo, “Kỹ thuật tách tín hiệu đa người dùng  khóa dịch mã tuần hoàn.” 74 
quả mô phỏng cho thấy khi tăng hơn nữa số người dùng thì phẩm chất hệ thống đề xuất 
vẫn đạt độ lợi tốt hơn. Ví dụ với trường hợp hai mươi người dùng độ lợi hệ thống đạt được 
là 6 dB tại cùng tỉ lệ lỗi bít là 110 . 
Hình 4 cho thấy kết quả mô phỏng đặc tính BER cho hệ thống đề xuất một ăng-ten phát 
và một ăng-ten thu, viết tắt là (1,1), với số lượng người dùng khác nhau. Kết quả mô 
phỏng cho thấy hệ thống đề xuất đạt được phẩm chất BER vượt trội so với hệ thống 
CDMA, kết hợp kết quả mô phỏng trong hình 2 và hình 3 cho thấy hệ thống đề xuất đạt 
được phẩm chất tốt hơn khi so sánh với các hệ thống đa người dùng [6], [7]. Ví dụ, khi số 
người dùng là 20, hệ thống đề xuất đạt độ lợi 7 dB tại cùng một tỉ lệ lỗi bít 110 , độ lợi 
tăng lên theo khi tỉ số Eb/N0 tăng. Từ hình 4 có thể thấy rõ ảnh hưởng của số người dùng 
đến phẩm chất của hệ thống. Khi số lượng người dùng tăng trong mô hình đề xuất MU-
CCSK vẫn đạt hiệu năng về phẩm chất lỗi bít, trong khi đó hệ thống CDMA tỉ lệ lỗi hệ 
thống tăng đáng kể đặc biệt với số người dùng là ba mươi, dẫn đến không đảm bảo hiệu 
năng chung cho hệ thống. Nguyên nhân của hiện tượng này là do các mã trải sử dụng 
không hoàn toàn trực giao. Giải pháp kỹ thuật đối với trường hợp này là cần tăng chiều dài 
chuỗi trải hơn nữa.Từ các kết quả nhận xét ở trên có thể thấy hệ thống đề xuất thích hợp 
cho các hệ thống thông tin vô tuyến đa truy nhập trong thông tin di động khi cần độ bảo 
mật lớn. Tuy nhiên, hệ thống đề xuất có nhược điểm là yêu cầu độ xử lý phức tạp hơn khi 
so sánh với hệ thống CDMA, còn độ xử lý sẽ thấp hơn hệ thống MU-STCSK nhưng hiệu 
quả sử dụng phổ có thấp hơn. 
Hình 3. So sánh phẩm chất BER của hệ thống MU-CCSK 32 chip đề xuất 
với giải pháp MU-STCSK 32 chip khi tăng số người dùng. 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 61, 6 - 2019 75
Hình 4. So sánh phẩm chất BER của hệ thống MU-CCSK 32 chip đề xuất 
với giải pháp CDMA 31 chip khi tăng số người dùng. 
5. KẾT LUẬN 
Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất một hệ thống khóa dịch mã tuần hoàn đa người 
dùng (MU-CCSK) trên cơ sở kỹ thuật khóa dịch mã tuần hoàn. Tương tự như hệ thống 
CDMA, hệ thống đề xuất gán cho mỗi người dùng một mã trải gần trực giao để thực hiện 
điều chế tín hiệu phát đi. Lợi dụng tính chất cận trực giao của các mã điều chế, chúng tôi 
xây dựng bộ tách tín hiệu đa người dùng sử dụng kết hợp lọc phối hợp và tách tín hiệu 
tuyến tính MMSE. Bộ tách tín hiệu đề xuất cho phép phân tách tốt tín hiệu của các người 
dùng, vì vậy giúp nâng cao phẩm chất của hệ thống. So sánh với hệ thống CDMA và MU-
STCSK hệ thống MU-CCSK đạt được ưu điểm về hiệu năng BER tốt hơn, đồng thời nâng 
cao tính bảo mật hơn so với hệ thống CDMA [1]. Hạn chế của hệ thống MU-CCSK là có 
độ phức tạp xử lý cao hơn kỹ thuật CDMA do thực hiện giải điều chế CCSK. Tuy nhiên, 
hiện nay, do các thiết bị thông tin vô tuyến tiên tiến đều đã tích hợp mạch phần cứng có tài 
nguyên tính toán lớn và tốc độ xử lý cao nên hệ thống MU-CCSK có thể thích hợp cho 
các hệ thống thông tin vô tuyến đa người dùng tiên tiến với độ bảo mật cao hơn. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. G. M. Dillard and et al., “Cyclic code shift keying: A low probability of intercept 
communication technique”, IEEE Trans. Aerospace and Electronic System, vol. 39, 
No. 3, pp. 786–798, 2003. 
[2]. D. T. Tran and X. N. Tran, “Performance evaluation of CCSK transmission systems 
over Rayleigh fading channel”, J. of Sci. and Military Technology, vol 15, pp. 59–63, 
October 2011. 
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử 
N. T. Thu, B. Q. Bảo, “Kỹ thuật tách tín hiệu đa người dùng  khóa dịch mã tuần hoàn.” 76 
[3]. C. H. Kao, C. Robertson, and K. Lin, “Performance analysis and simulation of cyclic 
code-shift keying”, IEEE Military Commun. Conference in San Diego, USA, 2008. 
[4]. M.K. Simon, J.K. Omura, R.A. Scholtz, and B.K. Levitt, Spread Spectrum 
Communication, vol, II. Rockville, MD: Commuter Science, 1985 
[5]. M. Juntti, “Multiuser Demodulation for DS-CDMA Systems in Fading Channels”, 
Ph.D. dissertation, Univ. of Oulu, Oulu, Finland, 1997.[6]. M. Latva-Aho, M. J. Juntti. 
LMMSE Detection for DS-CDMA Systems in Fading Channels. IEEE Trans. Comm, 
vol. 48, no. 12, Feb. 2000. 
[6]. Nguyễn Thị Thu, Võ Kim, Trần Xuân Nam, “Kỹ thuật tách tín hiệu đa người dùng cho 
hệ thống thông tin vô tuyến sử dụng khóa dịch không gian-thời gian tuần hoàn”, Tạp 
chí Khoa học và Kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân sự, số 182, trang 51-61, năm 2017. 
ABSTRACT 
A RESEARCH ON COMBINATION OF SPATIAL MODULATION 
AND CYCLIC CODE SHIFT KEYING 
This paper considers a multiuser wireless communication system which uses 
Cyclic Code Shift Keying (CCSK). Based on the properties of quasi-orthogonality of 
CCSK sequence, we propose a multiuser detection method using the matched filter 
bank and the minimum mean square error (MMSE) estimation. Bit error rate (BER) 
performance of the system is evaluated via Monte-Carlo simulations and compared 
with that of Code Division Multiple Access (CDMA) system and MultiUser Space-
Time Cyclic Shift Keying (MU-STCSK) system. The results show that the proposed 
system achieves superior performance compared to the CDMA and MU-STCSK 
systems, while having better secutity efficiency. 
 Keywords: Wireless Communications; Cyclic Code Shift Keying; Multiuser Detection. 
Nhận bài ngày 13 tháng 5 năm 2019 
Hoàn thiện ngày 06 tháng 6 năm 2019 
Chấp nhận đăng ngày 17 tháng 6 năm 2019 
Địa chỉ: Đại học Công nghiệp Hà Nội. 
*Email: thunt@haui.edu.vn.