Các mạng thông tin vô tuyến sim uwb 401

2 Sim_UWB 4.01 Chương trình thực hiện tính toán và biểu diễn tổn hao đường truyền trong môi trường kênh pha đinh phạm vi rộng và tổn hao đường truyền trong mô hình kênh IEEE 802.16d đượ

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN

THÔNG

- -

BÀI TẬP VỀ NHÀ CÁC MẠNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN

GIẢNG VIÊN: Nguyễn Viết Đảm

Hà Nội, tháng 2 năm 2022

2

Sim_UWB 4.01

Chương trình thực hiện tính toán và biểu diễn tổn hao đường truyền trong môi trường kênh pha đinh phạm vi rộng và tổn hao đường truyền trong mô hình kênh IEEE 802.16d được cho bởi chương trình Sim_UWB 4.01 Kết quả chạy chương trình này được biểu diễn ở hình 4.3 và hình 4.4 như đã được phân tích ở trên Muốn vậy ta phải thiết trị cho các tham số đặc trưng cho môi trường kênh pha đinh phạm vi rộng, cụ thể được thấy trong chương trình này Dưới đây ta tóm tắt các chương trình con được dùng trong Sim_UWB 4.01

Prog 4.01 Chương trình thực hiện tính suy hao đường truyền trong không gian tự do

Chương trình nhận 04 đầu vào: tần số sóng mang, fc; khoảng cách phát/thu, dist; độ lợi anten phát, Gt; độ lợi, anten thu, Gr Kết quả đầu ra của chương trình là tổn thất đường truyền trong không gian tự do, PL Thực hiện chương trình bằng lệnh:

[PL] = uwb40101_PL_free(fc, dist, Gt, Gr)

Prog 4.02 Chương trình thực hiện tính suy hao đường truyền theo khoảng cách trong môi

trường pha đinh phạm vi rộng che chắn phân bố log-normal Chương trình nhận 05 đầu vào: tần số sáng mang, fc; khoảng cách phát/thu, d; khoảng cách tham chiếu, d0; số mũ tổn hao truyền sóng, n; phương sai, sigma Đầu ra của chương trình là suy hao đường truyền trong môi trường che chắn phân bố log-normal, PL Lệnh thực hiện chương trình là:

[PL] = uwb40102_PL_logdist_or_norm(fc, d, d0, n, sigma)

Prog 4.03 Chương trình tính tổn thất đường truyền theo mô hình Hata Chương trình nhận

5 đầu vào: tần số sáng mang, fc; khoảng cách phát/thu, d; độ cao anten phát, htx; độ cao anten thu, hrx; loại môi trường ('urban','suburban','open'), Etype Kết quả đầu ra của chương trình là suy hao đường truyền theo mô hình Hata, PL Lệnh thực hiện chương trình là:

[PL] = uwb40104_PL_Hata(fc, d, htx, hrx, Etype)

Prog 4.04 Chương trình thực hiện tính tổn hao đường truyền theo mô hình IEEE 802.16d

Chương trình nhận 7 đầu vào: tần số sóng mang, fc; khoảng cách phát/thu, d; độ cao anten phát, htx; độ cao anten thu, hrx; loại môi trường ('A', 'B' hoặc 'C' ), Etype; hệ số tương quan, corr_fact; thiết lập loại mô hình được chọn, mod Đầu ra của chương trình là suy hao đường truyền theo mô hình IEEE 802.16d, PL Lệnh thực hiện chương trình là:

[PL] = uwb40105_PL_IEEE80216d(fc, d, type, htx, hrx, corr_fact, mod)

Kết quả chạy matlab:

4

6

Sim_UWB 4.02a

Chương trình Matlab thực hiện tính toán, mô phỏng và biểu diễn phân bố của kênh pha đinh Rayleigh và kênh pha đinh Rice được cho bởi chương trình Sim_UWB 4.02 Kết quả chạy chương trình này được biểu diễn ở hình mô phỏng như đã được phân tích ở trên Muốn vậy ta phải thiết trị cho các tham số đặc trưng cho môi trường kênh pha đinh phạm

vi rộng, cụ thể được thấy trong chương trình này Dưới đây ta tóm tắt các chương trình được dùng trong Sim_UWB 4.02a

Prog 4.05: Chương trình thực hiện mô phỏng tạo kênh pha đinh phân bố Rayleigh Chương

trình nhận số lượng thực hiện kênh, L Đầu ra của chương trình là vector kênh có phân bố Rayleigh, H Lệnh thực hiện chương trình là:

[H] = uwb40201_Ray_model(L)

Prog 4.06: Mô phỏng tạo kênh pha đinh phân bố Rice Chương trình nhận hai đầu vào: hệ

số Rice, K_dB; số lần thực hiện kênh, L Đầu ra của chương trình là vector kênh có phân

bố Rician, H Lệnh thực hiện chương trình là:

[H] = uwb40202_Ric_model(K_dB, L)

8

10

12

Hình 1: Minh họa tính di động và đa đường trong pha đinh phạm vi hẹp

14 Chạy matlab ta được kết quả sau:

Sim_UWB 4.02b

❖ Mô hình đường trễ rẽ nhánh cho kênh pha đinh chọn lọc tần số

Đáp ứng xung kim của kênh (3) cho kênh vô tuyến pha đinh di động thay đổi theo thời gian thường được mô hình hóa ở dạng đường trễ rẽ nhánh như được cho ở hình 2 Ta dùng

mô hình này để mô phỏng kênh vô tuyến pha đinh di động thay đổi theo thời gian

Hình 2: Mô hình kênh pha đinh chọn lọc tần số với nhiều đường trễ rẽ nhánh

16

18

Bảng 1: Đặc tả các mô hình kênh L đường truyền theo COST207 (COS89) trong đó L=4

(RA) và L=5 (TU, BU, HT)

Chạy matlab ta được kết quả sau:

Hình 3: Pha đinh trong miền thời gian và tần số vùng đồi núi (vùng HT)

20

Sim_UWB 4.03

Chương trình Matlab thực hiện mô phỏng và biểu diễn công suất kênh của mô hình hai tia,

mô hình hàm mũ và mô hình kênh IEEE 802.11 được cho bởi chương trình Sim_UWB 4.03 Kết quả chạy chương trình này được biểu diễn ở hình 4.15 và hình 4.15 như đã được phân tích ở trên Muốn vậy,ta phải thiết trị cho các tham số đặc trưng cho môi trường kênh trong nhà, thực hiện mô phỏng với 10.000 thực hiện kênh tại 𝜎𝑡 = 25 ns và Ts = 50 ns Vì trải trễ trung bình quân phương là tương đối nhỏ trong mô phỏng này, nên sự thay đổi công suất trong miền tần số trong khoảng 5 dB, cho thấy tính chọn lọc tần số (hay pha đinh chọn lọc tần số) là không đáng kể Dưới đây ta tóm tắt các chương trình được dùng trong Sim_UWB 4.03 này

Prog 4.09 Chương trình thực hiện tạo lý lịch trễ công suất cho mô hình kênh hàm mũ

Chương trình nhận 4 tham số đầu vào: trải trễ trung bình quân phương, tau_d; thời gian lấy mẫu, Ts; công suất nhỏ nhất khả nhận biết được, A_dB; công suất tổng chuẩn hóa đơn vị, norm_flag Chương trình cho ra vector lý lịch trễ công suất, PDP Lệnh thực hiện chương trình là:

[PDP] = uwb40302_exp_PDP(tau_d, Ts, A_dB, norm_flag)

Prog 4.10 Chương trình mô phỏng để tạo lý lịch trễ công suất theo mô hình kênh IEEE

802.11 Chương trình nhận hai tham số đầu vào: trải trễ trung bình quân phương, sigma_tau; thời gian lấy mẫu, Ts Chương trình cho ra lý lịch trễ công suất của mô hình kênh IEEE 802.11, PDP Lệnh thực hiện chương trình là:

[PDP] = uwb40301_ieee802_11_model(sigma_tau, Ts)

22 Chạy matlab cho kết quả: