Đồ án Tìm hiểu và mô phỏng các phương pháp tách sóng trong hệ thống MC-CDMA

I.Lời nói đầu Công nghệ thông tin di động trong những năm qua đã phát triển rất mạnh mẽ cung cấp các loại hình dịch vụ đa dạng đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng. Kể từ khi ra đời vào cuối năm 1940 cho đến nay thông tin di động đã phát triển qua nhiều thế hệ và đã tiến một bước dài trên con đường công nghệ. Trao đổi thông tin là nhu cầu thiết yếu trong xã hội hiện tại. Các hệ thống thông tin di động ra đời tạo cho con người khả năng thông tin mọi lúc, mọi nơi. Phát triển từ hệ thống thông tin di động tương tự (1G), các hệ thống thông tin di động số thế hệ 2 (2G) ra đời với mục tiêu chủ yếu là hổ trợ dịch vụ thoại và truyền số liệu tốc độ thấp. Hệ thống thông tin di động động 2G đánh dấu sự thành công của công nghệ GSM với hơn 70% thị phần thông ti di động trên toàn cầu hiện nay. Trong tương lai, nhu cầu các dịch vụ số liệu sẽ ngày càng tăng và có khả năng vượt quá nhu cầu thông tin thoại. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 (3G) ra đời nhằm đáp ứng các nhu cầu các dịch vụ số liệu tốc độ cao như: điện thoại thấy hình, video streamming, hội nghị truyền hình, nhắn tin đa phương tiện (MMS) Và chuẩn tương lai của các thiết bị không dây là hệ thống thông tin di động thế hệ 4 (4G), cho phép truyền tải dữ liệu tốc độ tối đa trong điều kiện lý tưởng, từ ứng dụng cho phép tải và truyền hình ảnh động chất lượng cao đến ứng dụng trên các dịch vụ cao cấp: video trực tiếp trên mạng, hội nghị truyền hình . II. Lý do chọn đề tài Hiện nay, Kỹ thuật MC – CDMA là một kỹ thuật rất mới đang được nghiên cứu mạnh mẽ trên toàn thế giới với khả năng truyền tốc độ cao, tính bền vững với fading chọn lọc tần số, sử dụng băng thông hiệu quả, tính bảo mật cao và giảm độ phức tạp của hệ thống do thừa hưởng tất cả những ưu điểm của CDMA và OFDM. MC-CDMA là một cho hệ thống thông tin di động trong tương lai. Chính vì vậy, việc tìm hiểu về các phương pháp tách sóng trong hệ thống MC – CDMA là cần thiết và có ý nghĩa thực tế. Xuất phát từ những suy nghĩ trên, nhóm thực hiện đã quyết định chọn đề tài: “Tìm hiểu và mô phỏng các phương pháp tách sóng trong MC – CDMA” III. Mục tiêu của đề tài Trong đồ án này đề cập một cách tổng quan về kỹ thuật CDMA, OFDM và kết hợp hai kỹ thuật CDMA với OFDM thành kỹ thuật mới gọi là MC-CDMA và nêu lên được những ưu điểm, khuyết điểm của kỹ thuật MC-CDMA. Từ những ưu điểm của MC-CDMA đem lại khắc phục những khuyết điểm của công nghệ CDMA và kỹ thuật OFDM. Trình bày và phân tích ưu nhược điểm của từng phương pháp tách sóng. Sau cùng đưa ra phương pháp tối ưu nhất. IV. Đối tượng cần tìm hiểu - Lý thuyết về kỹ thuật CDMA, OFDM, MC – CDMA, kênh truyền , các loại nhiễu, các phương pháp tách sóng trong MC – CDMA. - Chương trình mô phỏng MATLAB V. Giới hạn đề tài Về lý thuyết: - Tìm hiểu một cách khái quát về kênh truyền và nhiễu, công nghệ CDMA, OFDM và hệ thống thông tin di động MC-CDMA (4G).\ - Trình bày và phân tích ưu nhược điểm của từng phương pháp tách sóng và so sách chúng nhằm tìm kiếm phương pháp tách sóng tối ưu nhất cho hệ thống MC – CDMA. Về mô phỏng: Nội dung mô phỏng nhóm thực hiện bao gồm: 1. Tách sóng đơn và đa user: 1.1 Tách sóng đơn user trong MC-CDMA. Phần này mô phỏng các phương pháp: SUD-MRC, SUD – EGC, SUD – ZF, SUD – MMSE, SUP-MRC, SUP – EGC, SUP – ZF, SUP – MMSE 1.2 Tách sóng đa user trong MC-CDMA. Phần này mô phỏng các phương pháp:MUP – ZF, MUP – MMSE, MUD – ZF, MUD – MMSE. Phương pháp tách sóng đơn user và đa user đều mô phỏng đặc tính BER theo số user và Eb/No trong tuyến xuống và tuyến lên trong mô hình kênh truyền Jakes, Xiao. 2. Hệ thống MC-CDMA: dạng sóng của máy thu và máy phát.

docx156 trang | Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2968 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tìm hiểu và mô phỏng các phương pháp tách sóng trong hệ thống MC-CDMA, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
PHẦN A GIỚI THIỆU LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, nhóm sinh viên thực hiện đã trải qua không ít khó khăn, nhưng nhờ sự giúp đỡ tận tình của cô Dương Thị Cẩm Tú, cùng với thầy cô và các bạn trong bộ môn Điện Tử Viễn Thông trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh, nhóm sinh viên thực hiện đã hoàn thành đề tài này. Nhóm sinh viên thực hiện xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: ThS. Dương Thị Cẩm Tú đã hết lòng hướng dẫn nhóm trong thời gian thực hiện đề tài. Quý thầy cô trong bộ môn Điện Tử - Viễn Thông đã truyền đạt cho nhóm những kiến thức chuyên ngành quý giá. Xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến những người thân trong gia đình đã luôn luôn bên cạnh ủng hộ, động viên cả về vật chất lẫn tinh thần giúp nhóm thực hiện có được điều kiện tốt nhất để hoàn thành được đồ án này. Xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn sinh viên đã nhiệt tình giúp đỡ nhóm trong suốt quá trình thực hiện. Trong quá trình hoàn thành bài báo cáo, nhóm thực hiện sẽ không tránh khỏi những sai sót nhất định, rất mong được sự góp ý của quý thấy cô và các bạn để đồ án này được hoàn thiện hơn. Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2011 Nhóm sinh viên thực hiện Phùng Thị Thanh Thủy Huỳnh Thị Phương Yến ((( QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI Họ và tên sinh viên: ------------------------------ MSSV: ------------------------------ MSSV: Ngành: Công Nghệ ………………. Tên đề tài: Cơ sở ban đầu: Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: Các bản vẽ: Giáo viên hướng dẫn: Ngày giao nhiệm vụ: Ngày hoàn thành nhiệm vụ:    NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ((( Tp. Hồ Chí Minh, tháng năm Giáo viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ((( Tp. Hồ Chí Minh, tháng năm Giáo viên phản biện LỜI CÁM ƠN I.Lời nói đầu Công nghệ thông tin di động trong những năm qua đã phát triển rất mạnh mẽ cung cấp các loại hình dịch vụ đa dạng đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng. Kể từ khi ra đời vào cuối năm 1940 cho đến nay thông tin di động đã phát triển qua nhiều thế hệ và đã tiến một bước dài trên con đường công nghệ. Trao đổi thông tin là nhu cầu thiết yếu trong xã hội hiện tại. Các hệ thống thông tin di động ra đời tạo cho con người khả năng thông tin mọi lúc, mọi nơi. Phát triển từ hệ thống thông tin di động tương tự (1G), các hệ thống thông tin di động số thế hệ 2 (2G) ra đời với mục tiêu chủ yếu là hổ trợ dịch vụ thoại và truyền số liệu tốc độ thấp. Hệ thống thông tin di động động 2G đánh dấu sự thành công của công nghệ GSM với hơn 70% thị phần thông ti di động trên toàn cầu hiện nay. Trong tương lai, nhu cầu các dịch vụ số liệu sẽ ngày càng tăng và có khả năng vượt quá nhu cầu thông tin thoại. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 (3G) ra đời nhằm đáp ứng các nhu cầu các dịch vụ số liệu tốc độ cao như: điện thoại thấy hình, video streamming, hội nghị truyền hình, nhắn tin đa phương tiện (MMS)…Và chuẩn tương lai của các thiết bị không dây là hệ thống thông tin di động thế hệ 4 (4G), cho phép truyền tải dữ liệu tốc độ tối đa trong điều kiện lý tưởng, từ ứng dụng cho phép tải và truyền hình ảnh động chất lượng cao đến ứng dụng trên các dịch vụ cao cấp: video trực tiếp trên mạng, hội nghị truyền hình…. II. Lý do chọn đề tài Hiện nay, Kỹ thuật MC – CDMA là một kỹ thuật rất mới đang được nghiên cứu mạnh mẽ trên toàn thế giới với khả năng truyền tốc độ cao, tính bền vững với fading chọn lọc tần số, sử dụng băng thông hiệu quả, tính bảo mật cao và giảm độ phức tạp của hệ thống do thừa hưởng tất cả những ưu điểm của CDMA và OFDM. MC-CDMA là một cho hệ thống thông tin di động trong tương lai. Chính vì vậy, việc tìm hiểu về các phương pháp tách sóng trong hệ thống MC – CDMA là cần thiết và có ý nghĩa thực tế. Xuất phát từ những suy nghĩ trên, nhóm thực hiện đã quyết định chọn đề tài: “Tìm hiểu và mô phỏng các phương pháp tách sóng trong MC – CDMA” III. Mục tiêu của đề tài Trong đồ án này đề cập một cách tổng quan về kỹ thuật CDMA, OFDM và kết hợp hai kỹ thuật CDMA với OFDM thành kỹ thuật mới gọi là MC-CDMA và nêu lên được những ưu điểm, khuyết điểm của kỹ thuật MC-CDMA. Từ những ưu điểm của MC-CDMA đem lại khắc phục những khuyết điểm của công nghệ CDMA và kỹ thuật OFDM. Trình bày và phân tích ưu nhược điểm của từng phương pháp tách sóng. Sau cùng đưa ra phương pháp tối ưu nhất. IV. Đối tượng cần tìm hiểu - Lý thuyết về kỹ thuật CDMA, OFDM, MC – CDMA, kênh truyền , các loại nhiễu, các phương pháp tách sóng trong MC – CDMA. - Chương trình mô phỏng MATLAB V. Giới hạn đề tài Về lý thuyết: - Tìm hiểu một cách khái quát về kênh truyền và nhiễu, công nghệ CDMA, OFDM và hệ thống thông tin di động MC-CDMA (4G).\ - Trình bày và phân tích ưu nhược điểm của từng phương pháp tách sóng và so sách chúng nhằm tìm kiếm phương pháp tách sóng tối ưu nhất cho hệ thống MC – CDMA. Về mô phỏng: Nội dung mô phỏng nhóm thực hiện bao gồm: Tách sóng đơn và đa user: Tách sóng đơn user trong MC-CDMA. Phần này mô phỏng các phương pháp: SUD-MRC, SUD – EGC, SUD – ZF, SUD – MMSE, SUP-MRC, SUP – EGC, SUP – ZF, SUP – MMSE Tách sóng đa user trong MC-CDMA. Phần này mô phỏng các phương pháp:MUP – ZF, MUP – MMSE, MUD – ZF, MUD – MMSE. Phương pháp tách sóng đơn user và đa user đều mô phỏng đặc tính BER theo số user và Eb/No trong tuyến xuống và tuyến lên trong mô hình kênh truyền Jakes, Xiao. Hệ thống MC-CDMA: dạng sóng của máy thu và máy phát. Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 01 năm 2010 Sinh viên thực hiện Phùng Thị Thanh Thủy Huỳnh Thị Phương yến MỤC LỤC Trang Phần A Lời Cảm ơn ii Quyết định giao đề tài iii Nhận xét của giáo viên hướng dẫn iv Nhận xét của giáo viên phản biện v Lời mở đầu vi I. Lời nói đầu vi II. Lý do chọn đề tài vi III. Mục tiêu vii IV. Đối tượng tìm hiểu vii V. Giới hạn đề tài vii Mục lục ix Danh mục hình vẽ xv Danh mục bảng biểu xix Danh mục các từ viết tắt xx Phần B Chương 1: Kênh truyền vô tuyến Giới thiệu 3 Đặc điểm kênh truyền vô tuyến 3 1.2.1 Các kiểu kênh truyền 3 1.2.2 Truyền dẫn trong không gian tự do 5 Các hiện tượng ảnh hưởng đến chất lượng kênh truyền 6 1.3.1 Hiện tượng đa đường 6 1.3.2 Hiện tượng Doppler 7 1.3.3 Hiện tượng vật che chắn 7 1.3.4 Suy hao trên đường truyền 7 Ảnh hưởng của kênh truyền đối với tín hiệu 7 1.4.1 Phản xạ phản chiếu 8 1.4.2 Phản xạ lan truyền 8 1.4.3 Nhiễu xạ 8 1.4.4 Ảnh hưởng của che bóng 9 1.4.5 Trải trễ 9 1.4.5.1 Định nghĩa 9 1.4.5.2 Các tham số tán xạ thời gian 9 1.4.6 Băng thông lien kết 10 1.4.6.1 Định nghĩa 10 1.4.6.2 Công thức xấp xỉ băng thông lien kết 10 1.4.7 Thời gian liên kết 11 1.4.7.1 Định nghĩa 11 1.4.7.2 Công thức tính thời gian liên kết 11 Các loại phân bố kênh truyền 11 1.5.1 Phân bố Rayleigh 12 1.5.2 Phân bố fading Ricean 14 1.5.3 Fading logarit chuẩn 15 Mô hình Jakes và Xiao 17 1.7 Kết luận chương 18 Chương 2: Công nghệ CDMA 2.1 Giới thiệu 19 2.2 Tổng quan về CDMA 19 2.3 Mã trải phổ 21 2.3.1 Chuỗi mã giả ngẫu nhiên PN 21 2.3.2 Chuỗi mã trải phổ Walsh-Hardamard 22 2.4 Các kiểu trải phổ cơ bản 22 2.5 Chuyển giao 23 2.5.1 Mục đích của chuyển giao 23 2.5.2 Các loại chuyển giao 24 2.5.2.1 Chuyển giao mềm và mềm hơn 24 2.5.2.2 Chuyển giao cứng 25 2.6 Điều khiển công suất trong CDMA 25 2.6.1 Điều khiển công suất vòng hở (OLPC) 26 2.6.2 Điều khiển công suất vòng kín (CLPC) 27 2.7 Kết luận chương 28 Chương 3: Tổng quan về hệ thống OFDM 3.1 Hệ thống OFDM 31 3.2. Kỹ thuật xử lý tín hiệu OFDM 32 3.2.1 Mã hóa sửa sai trước FEC 32 3.2.2 Phân tán ký tự 33 3.2.3 Sắp xếp 33 3.2.4 Sử dụng IFFT/FFT trong OFDM 33 3.3. Các kỹ thuật điều chế trong OFDM 36 3.3.1 Điều chế BPSK 36 3.3.2 Điều chế QPSK 38 3.3.3 Điều chế QAM 38 3.4. Các vấn đề kỹ thuật trong OFDM 39 3.4.1 Ước lượng tham số kênh 40 3.4.2 Đồng bộ trong OFDM 41 3.4.2.1 Đồng bộ ký tự 41 3.4.2.2 Đồng bộ tần số sóng mang 42 3.4.2.3 Đồng bộ tần số lấy mẫu 43 3.5 Đặc tính kênh truyền trong kỹ thuật OFDM 43 3.5.1 Sự suy hao 43 3.5.2 Nhiễu trắng Gaussian 43 3.5.3 Nhiễu liên ký tự ISI 43 3.5.4 Nhiễu liên sóng mang ICI 44 3.5.5 Nhiễu đa truy nhập MAI 44 3.5.6 Fading Rayleigh 45 3.5.7 Fading lựa chọn tần số 45 3.5.8 Trải trễ 46 3.5.9 Dịch Doppler 46 3.6 Đặc điểm và ứng dụng của kỹ thuật OFDM 46 3.6.1 Ưu điểm của kỹ thuật OFDM 46 3.6.2 Nhược điểm của kỹ thuật OFDM 47 3.6.3 Ứng dụng 48 3.7 Kết luận chương 48 Chương 4:Hệ thống MC - CDMA 4.1. Hệ thống MC-CDMA 49 4.1.1 Cấu trúc tín hiệu 49 4.1.2 Tín hiệu tuyến xuống(downlink) 50 4.1.3 Tín hiệu tuyến lên ( uplink) 51 4.2. Máy phát 52 4.3 Máy thu MC-CDMA 54 4.4 Kênh truyền 55 4.5 Các kỹ thuật dò tín hiệu ( Detection algorithm) 57 4.5.1 Phương pháp kết hợp khôi phục tính trực giao ORC 57 4.5.2 Phương pháp TORC 57 4.5.3 Phương pháp kết hợp độ lợi bằng nhau (EGC) 58 4.5.4 Phương pháp kết hợp tỷ số cực đại (MRC) 58 4.5.5 Phương pháp MMSE 59 4.6 Các phương pháp triệt nhiễu 59 4.6.1 Phương pháp triệt nhiễu nối tiếp (SIC) 59 4.6.2 Phương pháp triệt nhiễu song song (PIC) 60 4.7. Vấn đề dịch của tần số sóng mang trong hệ thống MC-CDMA 61 4.8 Giới hạn BER của hệ thống MC-CDMA 65 4.9. Phân loại MC-CDMA 66 4.10 Ưu và nhược điểm của kỹ thuật MC-CDMA 69 4.10.1 Ưu điểm của kỹ thuật MC-CDMA 69 4.10.2 Nhược điểm của kỹ thuật MC-CDMA 69 4.11 Kết luận chương 69 Chương 5: Các phương pháp tách sóng trong MC - CDMA 5.1. Sơ lược kỹ thuật tách sóng trong hệ thống MC - CDMA 72 5.2. Các kỹ thuật tách sóng đơn user 72 5.2.1 Trọng số Gk’(m) trong kỹ thuật tách sóng đơn user 73 5.2.2 Phương pháp MRC 76 5.2.3 Phương pháp EGC 77 5.2.4 Phương pháp cưỡng bức zero (ZF – Zero Forcing) 77 5.2.5 Phương pháp MMSEC 78 5.2.6 Phương pháp ORC 79 5.2.7 Phương pháp TORC 79 5.3 Các kỹ thuật tách sóng đa user 80 5.3.1 Phát hiện theo khả năng cao nhất 80 5.3.1.1 Ước lượng chuỗi khả năng cao nhất (MLSE) 80 5.3.1.2 Phương pháp MLSSE 81 5.3.2 Bộ cân bằng khối tuyến tính 81 5.3.2.1 Phương pháp ZF 81 5.3.2.2 Phương pháp MMSE 82 5.3.3 Triệt nhiễu giao thoa (IC – Interference Cancellation) 82 5.3.3.1 Phương pháp triệt nhiễu giao thoa song song (PIC) 83 5.3.3.2 Phương pháp triệt nhiễu giao thoa nối tiếp (SIC) 83 5.3.3.3 Triệt nhiễu giao thoa mềm 84 5.4 Kết luận chương 87 Chương 6: Mô phỏng 6.1. Giao diện mô phỏng 91 6.2. Nội dung mô phỏng 91 6.3. Đặc tính các chuỗi mã 92 6.3.1 Đặc tính tương quan các chuỗi mã 92 6.3.2 Chuỗi mã giả nhiễu 92 6.3.3 Chuỗi mã Walsh - Hadamard 93 6.3.4 Chuỗi mã Gold 94 6.3.5 Chuỗi mã Kasami 94 6.4 Tách sóng đơn user trong MC - CDMA 95 6.4.1 Mô phỏng BER trong MC-CDMA tuyến xuống theo Eb/N0 96 6.4.2 Mô phỏng BER trong MC-CDMA tuyến lên theo Eb/N0 98 6.5 Tách sóng đa user trong MC-CDMA 99 6.6 Hệ thống MC-CDMA 103 6.6.1 Máy phát 103 6.6.2 Máy thu 113 Chương 7: Kết luận và hướng phát triển đề tài 7.1 Kết luận 121 7.2 Hướng phát triền đề tài 121 Phần C 123 Phụ lục A 124 Tài liệu tham khảo 126 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Hiệu ứng đa đường trong kênh truyền vô tuyến Hình 1.2 Áp dụng định luật Snell Hình 1.3 Hàm mật độ xác suất Rayleigh (pdf) Hình 1.4 Hàm mật độ xác suất phân bố Rayleigh và Ricean Hình 1.5 Biên độ tín hiệu thu có fading Rayleigh Hình 2.1 Hàm tương quan của chuỗi PN. Hình 2.2 Các cơ chế điều khiển công suất của CDMA Hình 2.3 OLPC đường lên Hình 2.4 Cơ chế điều khiển công suất CLPC Hình 3.1 Mật độ phổ năng lượng của tín hiệu điều chế đa sóng mang trực giao OFDM Hình 3.2 Phổ tín hiệu của một hệ thống có 1 kênh con Hình 3.3 Phổ tín hiệu của một hệ thống có 4 kênh con Hình 3.4 Hệ thống OFDM sử dụng IDFT (IFFT) và DFT (FFT) Hình 3.5 Biểu đồ không gian tín hiệu BPSK Hình 3.6 Biểu đồ tín hiệu tín hiệu QPSK Hình 3.7 Chùm tín hiệu M-QAM Hình 3.8 Đáp ứng tần số của kênh truyền đa đường Hình 3.9 nhiễu đa truy cập Hình 3.10 Các tín hiệu đa đường Hình 3.11 Trải trễ đa đường Hình 3.12 So sánh việc sử dụng băng tần của FDM và OFDM Hình 4.1 Nguyên tắc tạo tín hiệu MC-CDMA Hình 4.2 máy phát MC-CDMA tuyến xuống Hình 4.3 Máy phát MC –CDMA Hình 4.4 Máy thu MC-CDMA Hình 4.5 Ảnh hưởng của kênh truyền fading có tính chọn lọc tần số lên từng băng tần hẹp Hình 4.6a Bộ phát MC-DS-CDMA Hình 4.6b Mã trải phổ trong MC-DS-CDMA Hình 4.7 Phổ công suất của tín hiệu phát Hình Hình 4.8 Mã trải phổ cho hệ thống MT-CDMA Hình 5.1 Bộ phát hiện MC-CDMA đơn user Hình 5.2 Máy phát MC – CDMA Hình 5.3 Máy thu MC-CDMA Hình 5.4 Mô hình triệt giao thoa cứng Hình 5.5 Mô hình triệt giao thoa mềm Hình 6.1-Giao diện mô phỏng Hình 6.2- Giao diện nội dung mô phỏng Hình 6.3- Đặc tính chuỗi mã giả nhiễu Hình 6.4- Đặc tính chuỗi Walsh-Hadamard Hình 6.5 -Đặc tính của chuỗi Gold Hình 6.6 -Đặc tính chuỗi Kasami. Hình 6.7 –Đặc tính BER theo Eb/N0 trong tuyến xuống. Hình 6.8 –Đặc tính BER theo user trong tuyến xuống. Hình 6.9 - Đặc tính BER theo Eb/N0 trong tuyến lên. Hình 6.10 - Đặc tính BER theo user trong tuyến lên Hình 6.11a - Đặc tính BER theo Eb/N0 trong tuyến xuống Hình 6.11b- Đặc tính BER theo Eb/N0 trong tuyến lên Hình 6.12a- Đặc tính BER theo users trong tuyến xuống Hình 6.12b - Đặc tính BER theo users trong tuyến lên Hình 6.13 - Giao diện mô phỏng Hình 6.14 - Sơ đồ khối mô phỏng máy phát Hình 6.15a – Dạng sóng ngõ vào của user 1 Hình 6.15b – Dạng sóng ngõ vào của user 2 Hình 6.16a – Dạng sóng Mã hóa TURBOR cho user 1 Hình 6.16b – Dạng sóng Mã hóa TURBOR cho user 2 Hình 6.17a – Dạng sóng khi chuyển đổi S/P cho user 1 Hình 6.17b – Dạng sóng khi chuyển đổi S/P cho user 2 Hình 6.18a – Chuổi Walsh – Hadamard cho user 1 Hình 6.18b – Chuổi Walsh – Hadamard cho user 2 Hình 6.19a – Dạng sóng sau khi trải phổ của user 1 Hình 6.19b – Dạng sóng sau khi trải phổ của user 2 Hình 2.20 – Dạng sóng sau khi ghép kênh Hình 6.21 QAM-16 Hình 6.22 Tín hiệu sau khi qua IFFT Hình 6.23a Phổ và mật độ công suất phổ tín hiệu sau khi qua bộ D/A Hình 6.23b Pha và biên độ tín hiệu điều chế sau khi qua bộ lọc thông thấp Hình 6.23c Đáp ứng của bộ lọc thông thấp Hình 6.24a Phổ của OFDM Hình 6.24b Mật độ phổ công suất dự đoán Hình 6.24c Tín hiệu phát đi Hình 6.25 Sơ đồ khối máy thu MC-CDMA Hình 6.26a Phần thực và phần ảo của tín hiệu thu Hình 6.26b Phổ và mật độ phổ công suất của tín hiệu thu Hình 6.27a Tín hiệu thu sau khi qua bộ lọc Hình 6.27b Phổ và mật độ phổ của tín hiệu sau khi qua bộ lọc Hình 6.28a Phần thực và phần ảo của tín hiệu thu sau khi lấy mẫu Hình 6.28b Phổ và mật độ phổ của tín hiệu công suất sau bộ chuyển đổi A/D Hình 6.29 Tín hiệu điều chế QAM 16 Hình 6.30 Tín hiệu giải điều chế QAM 16 Hình 6.31 Giải ghép kênh Hình 6.32a Chuyển đổi S/P cho user 1 Hình 6.32b chuyển đổi S/Pcho user 2 Hình 6.33a Giải trải phổ user 1 Hình 6.33b Giải trải phổ user 2 Hình 6.34a Chuyển đổi P/S cho user 1 Hình 6.34b chuyển đổi P/S cho user 2 Hình 6.35a Dạng sóng nhận được của user 1 Hình 6.35b Dạng sóng nhận được của user 2 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Bảng các giá trị an, bn theo dạng điều chế Bảng 3.2 Các kỹ thuật điều chế trong OFDM Bảng 5.1 So sánh các phương pháp tách sóng đơn user Bảng 5.2 So các phương pháp tách sóng đa user Bảng 6.1 Các phương pháp tách sóng đơn user dùng trong mô phỏng Bảng 6.2 Các phương pháp tách sóng đa user dùng trong mô phỏng DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT AWGN  Additive White Gaussian Noise  Nhiễu cộng Gaussian   BER  Bit Error Rate  Tỷ số sai số lỗi bit   BPSK  Binary Phase Shift Keying  Dịch pha nhị phân   BSC  Base Station Controller  Bộ điều khiển trạm gốc   BSM  Base Station Manager  Bộ quản lý trạm gốc   BS  Base Station  Trạm gốc   BTS  Base Transceiver Subsystem  Trạm thu phát   CDMA  Code Division Multiple Access  Đa truy cập phân chia theo mã   DS-CDMA  Direct Spectrum - Code Division Multiple Access  Đa truy cập phân chia theo mã- trải phổ trực tiếp   DS-SS  Direct Sequence – Spectrum Spread  Trải phổ chuỗi trực tiếp   FDMA  Frequency Division Multiple Access  Đa truy cập phân chia theo tần số   FEC  Forward Error Correction  Mã hóa sửa sai tiền lỗi   FFT/IFFT  Fast Fourier Transform/Inverse Fast Fourier Transform  Phép biến đổi Fourier nhanh (ngược)   ICI  Intercarrier Interference  Nhiễu liên sóng mang   ISI  Intersymbol Interference  Nhiễu liên ký tự   LPF  Low Pass Filter  Bộ lọc thông thấp   MAI  Multiple Access Interference  Nhiễu đa truy cập   MC-CDMA  Multicarrier - Code Division Multiple Access  Đa truy cập phân chia theo mã-đa sóng mang   EGC  Equal Gain Combining  Kết hợp độ lợi cân bằng   MRC  Maximum Ratio Combining  Kết hợp tỷ số cực đại   MMSE  Minimum Mean Square Error  Sai số bình phương trung bình tối thiểu   TORC  Threshold Orthogonality Restore Combining  Kết hợp phục hồi tính trực giao theo ngưỡng.   ORC  Orthogonality Restore Combining  Kết hợp phục hồi tính trực giao   OFDM  Orthogonal Frequency Division Multiplex  Hợp kênh phân chia tần số trực giao   PAPR  Peak to Average Power Rate  Tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình   PDF  Power Density Function  Hàm mật độ công suất   PN  Pseudo Noise  Giả ngẫu nhiên   QAM  Quadrature Amplitude Modulation  Điều biên vuông pha   RMS  Root Mean Square  Trị hiệu dụng   SNR  Signal To Noise Rate  Tỷ số tín hiệu trên nhiễu   TDMA  Time Division Multiple Access  Đa truy cập phân chia theo thời gian   MS  Mobile Station  Trạm di động   PHẦN B NỘI DUNG CHƯƠNG 1 KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN 1.1 Giới thiệu chương Kênh truyền vô tuyến di động giữ vai trò quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng các hệ thống thông tin vô tuyến (Wireless communication systems). Không như các kênh truyền hữu tuyến (wire channel), kênh truyền vô tuyến không ổn định và thường tuân theo các qui luật ngẫu nhiên, do đó rất khó để dự đoán hay phân tích một cách chính xác. Kinh nghiệm cho thấy rằng, mô hình hóa kênh truyền vô tuyến là một trong những công việc quan trọng nhất va khó khăn nhất trong thiết kế hệ thống . Hầu hết các hệ thống vô tuyến tế bào vận hành ở vùng thành thị nên không có đường truyền trực tiếp (line of sight) giữa máy phát và máy thu, mà ở đây sự hiện diện của các cấu trúc cao tầng đã sinh ra hiện tượng mất mát do nhiễu xạ. Bởi do các sóng phản xạ từ nhiều đối tượng khác nhau, sóng đi theo các đường có độ dài khác nhau nên sự tác động của các sóng này tại một vị trí nào đó sẽ gây ra hiện tượng fading nhiều đường tại một vị trí nào đó. Để dự đoán cường độ tín hiệu thu tại một khoảng cách nào đó so với máy phát, người ta dùng các mô hình truyền dẫn. Bởi vì không có đường truyền tín hiệu trực tiếp, tín hiệu phát có thể đi bằng nhiều đường với độ trễ thời gian, độ dịch pha, suy giảm biên độ và góc pha khác nhau đến máy thu. So sánh với tín hiệu trên đường truyền tự do, tín hiệu đa đường bị thay đổi rất lớn.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docxnoi dung.docx
  • docxBIA.docx
Luận văn liên quan