Sim ma06 tìm hiểu trực quan hóa nguyên lý hoạt động hệ thống truyền dẫn ofdm trên cơ sở thực hiện fftfft và chèn khử cp

2 Mục tiêu: + Làm sáng quá trình xây dựng mô hình và nguyên lý hoạt động của hệ thống truyền dẫn OFDM trên cơ sở xử lý IFFT/FFT và chèn/khử CP.. + Trực quan hóa nguyên lý hoạt động trê

1

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

=====***=====

BÀI TẬP HỌC PHẦN

Đa truy nhập VÔ TUYẾN

Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm

2

Mục tiêu:

+ Làm sáng quá trình xây dựng mô hình và nguyên lý hoạt động của hệ thống

truyền dẫn OFDM trên cơ sở xử lý IFFT/FFT và chèn/khử CP

+ Trực quan hóa nguyên lý hoạt động trên cơ sở mô tả và mô phỏng các tín hiệu điển hình trên Matlab

3

4

5

Mô tả phổ của OFDM trong băng tần gốc trên Matlab :

6

7

1 Clc ;

2 Clear ;

3 Close all ; Xóa tất

4 deta_f = 20; - Khai báo deta_f = 20

5 BW_channel = 200; - Khai báo băng thông

7 T_ofdm = 1/deta_f; T_ofdm = 1/deta_f

8 R_ofdm = 1/T_ofdm; R_ofdm = 1/T_ofdm

> BW_channel+deta_f Khoảng cách là deta_f

14 f = -Rb:BW_channel+4*deta_f; f là mảng gồm các

giá trị từ -Rb đến BW_channel+4*deta_f

15 fc = 3*max(f); fc = 3 * max(f)

8

16 f2 = -

f:1:(fc+BW_channel+4*deta_f);

f2 là mảng gồm cá giá trị từ -f đến fc+BW_channel+4*deta_f

17 PSD_ofdm_in =

A1*(sinc((f*Tb)).^2);

PSD_ofdm_in = A1*(sinc((f*Tb)).^2);

- PSD đầu vào của Khối điều chế OFFDM

18 PSD_RF_SC = A1*(sinc(((f2-

fc)*Tb)).^2);

PSD_RF_SC = A1*(sinc(((f2-fc)*Tb)).^2);

19 PSD_OFDM =

zeros(num_subcarrier,max(size(f)));

PSD_OFDM PSD đầu ra của Khối điều chế OFFDM

9

10

11

12

13

14

15

16

Minh họa thực hiện IFFT/FFT trên mathlab

Mô phỏng trên matlab:

MA_06_IFFT_FFT_matrix.m

STT Câu lệnh Giải thích

17

1 clc

clear;

-Xóa cửa sổ lệnh -Xóa các mục khỏi không gian làm việc, giải phóng bộ nhớ hệ thống

2 display('SOLUTION 1: belong to

Generation OF MATRIX');

3 W_H = [1 1 1 1;

1 exp(j*2*pi/4) exp(j*4*pi/4) exp(j*6*pi/4);

1 exp(j*4*pi/4) exp(j*8*pi/4) exp(j*12*pi/4);

1 exp(j*6*pi/4) exp(j*12*pi/4) exp(j*2*3*3*pi/4)];

Tạo ma trận W_H

4 W_H=1/2*W_H

5 W = [1 1 1 1;

1 j*2*pi/4) j*4*pi/4) exp(- j*6*pi/4);

1 j*4*pi/4) j*8*pi/4) exp(- j*12*pi/4);

1 j*6*pi/4) j*12*pi/4) exp(- j*2*3*3*pi/4)];

18

8 display(' dau ra FFT sau khi

nhan ma tran W');

x13 = W*x12

display(' so sanh I/O cua IFFT &

FFT o dang ma tran'); test2 =

20

- Tiến trình mô phỏng: Lưu đồ mô phỏng và thực hiện mô phỏng hệ thống BPSK-OFDM dùng

mã kênh trong môi trường kênh AWGN

- Matlab hóa và mô phỏng hiệu năng BER của hệ thống BPSK-OFDM dùng mã kênh trong môi trường kênh AWGN

- Thực hiện mô phỏng trên Matlab để: sáng tỏ nguyên lý hoạt động và khảo sát đánh giá hiệu năng BER

I Mô hình hóa và mô phỏng hệ thống truyền dẫn OFDM cơ bản trên Matlab

23

24

Mô phỏng kênh AWGN:

- Quyết định đầu ra và thực hiện so sánh lỗi:

Quyết định đầu ra:

data_des1 = zeros(1, length(data));

26

Nhận xét : Thực hiện mô phỏng trên 512 bit thì có 143 bit lỗi sau khi quyết định ở phía thu

II Mô hình hóa và mô phỏng hệ thống truyền dẫn BPSK-OFDM dùng mã hóa kênh trong

kênh AWGN

27

Thực hiện trên mô phỏng:

- Các tham số đầu vào

28

End

- Thực hiện chạy mô phỏng :

30

figure(1);

clear SER;

L=legend('OFDM - kªnh AWGN kh«ng m· hãa

kªnh','OFDM - kªnh AWGN cã m· hãa kªnh');

set(L,'fontname','.Vntime'

,'fontsize',13);

7 grid on;

5 mode_Sim = 2; % 1 for No channel code - Xác định mode

(OFDM without channel coding);

% 2 for channel coding (OFDM with channel

k0 = 1;

G = [1 1 1; 1 0 1];

-Nếu chế độ mô phỏng = 2 và mã hóa loại 2 thì ta có:

k0 = 1;

G = [1 1 1 1 0 0 1; 1 0

1 1 0 1 0];

-Nếu chế độ mô phỏng = 2 và mã hóa loại khác thì ta có:

k0 = 2;

điều chế dữ liệu BPSK

8 if mode_Sim ==2 % Convolution code Encoder

FWC_COV_Encoder(G,k0,dat a);

9 TxSamples = sqrt(length(inputSymbols)) *

ifft(inputSymbols,length(inputSymbols))

numSymbols = length(inputSymbols);

- Thực hiện xử lí IFFT

- Mô phỏng kênh AWGN với nhiễu ngẫu nhiên phân bố Gauss

EstSymbols = EstSymbols_1; end

giải mã hóa kênh

16 errCount = errCount +

35

Kết quả mô phỏng:

So sánh khi có mã hóa kênh và không mã hóa kênh :

Ở cùng 1 giá trị SNR thì tỉ lệ lỗi khi có mã hóa kênh nhỏ hơn khi không mã hóa