Đề bài tìm hiểu về sim ma 06, sim ma 07

Đề bài: tìm hiểu về Sim_MA_06, Sim_MA_07 Bài làm Câu 1: Sim_MA_06: Trực quan hóa nguyên lý hoạt động hệ thống truyền dẫn OFDM trên cơ sở thực hiện FFT/FFT và chèn/khử CP  Mục tiêu:Làm s

Bài tập môn Đa truy nhập

vô tuyến số 7

Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm

Đề bài: tìm hiểu về Sim_MA_06, Sim_MA_07

Bài làm

Câu 1: Sim_MA_06: Trực quan hóa nguyên lý hoạt động hệ thống

truyền dẫn OFDM trên cơ sở thực hiện FFT/FFT và chèn/khử CP

 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

 Nội dung:

- Khái niệm cơ bản:

+ Tín hiệu và phổ tần của tín hiệu băng tần cơ sở

+ Tín hiệu và phổ tần của tín hiệu thông dải/điều chế và dịch phổ tần tín hiệu

+ Truyền dẫn đơn sóng mang/đa sóng mang, MCM/FDM

+ FDM và OFDM

- Xây dựng và trình bày nguyên lý hoạt động điều chế/giải điều chế OFDM trên cơ sở không gian tín hiệu

+ Mô hình hóa quá trình truyền thông tín hiệu trên cơ sở không gian tín hiệu

+ Mô hình hóa quá trình điều chế/giải điều chế tín hiệu OFDM trên

cơ sở không gian tín hiệu: Nguyên lý hoạt động quá trình điều

chế/giải điều chế

+ Tín hiệu và hệ thống trong miền thời gian

+ Tín hiệu và hệ thống trong miền tần số

+ Thực hiện điều chế/giải điều chế tín hiệu OFDM bằng thuật toán IFFT/FFT

+ Matlab hóa và mô phỏng hệ thống OFDM trên cơ sở thuật toán IFFT/FFT

- Các tham số đặc trưng của tín hiệu OFDM

+ Tham số tín hiệu OFDM trong miền thời gian

+ Tham số tín hiệu OFDM trong miền tần số

+ Lựa chọn các tham số OFDM trên cơ sở các tham số của kênh vô tuyến

- Truyền dẫn tín hiệu OFDM

+ Truyền dẫn tín hiệu OFDM trong băng tần cơ sở

+ Matlab hóa để tính toán biểu diễn tín hiệu OFDM trong băng tần cơ sở + Truyền dẫn tín hiệu OFDM trong băng tần vô tuyến;

+ Matlab hóa để tính toán biểu diễn tín hiệu OFDM trong băng tần vô tuyến

- Trực quan hóa nguyên lý hoạt động trên cơ sở mô tả và mô phỏng các tín hiệu đặc trưng của sơ đồ (mô hình) trên Matlab

Tín hiệu và phổ tần tín hiệu OFDM

B Điều chế và giải điều chế tín hiệu OFDM trên cơ sở không gian tín hiệu :

C Minh họa tín hiệu và phổ tín hiệu OFDM trong băng tần gốc.

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

Tham số đầu vào

Hàm tính PSD

Kết quả chạy chương trình

STT Câu lệnh Giải thích Ghi

( Băng thông kênh )

3 num_subcarrier =

round(BW_channel/deta_f);

- Khai báo num_subcarrier (số lượng thành phần sóng mang)

8 A1 = A^2*Tb; - Khai báo A1 = A^2 * Tb ;

9 AA = A^2*T_ofdm; - Khai báo AA =

A^2*T_ofdm;

10 f_i = - Khai báo f_i là 1 mảng có

các giá trị bắt đầu từ deta_f

-

deta_f:deta_f:BW_channel+deta

_f;

> BW_channel+deta_f Khoảng cách là deta_f

11 f = -Rb:BW_channel+4*deta_f; - Khai báo f là mảng gồm

các giá trị từ -Rb đến BW_channel+4*deta_f

12 fc = 3*max(f); - Khai báo fc = 3 * max(f)

13 f2 = -

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

- Khai báo f2 là mảng gồm

cá giá trị từ -f đến fc+BW_channel+4*deta_f

E Mô hình hóa hệ thống OFDM trên cơ sở thực hiện IFFT/FFT và chèn/ khử CP

 Minh họa thực hiện IFFT/FFT trên mathlab

E Chèn/ khử CP

 Đúng với lý thuyết

 Tạo ma trận khử CP

Chạy với N=8, V=2 thu được kết quả đúng lý thuyết

Câu lệnh Ý nghĩa

function [CP_insert] =

MA_06_CP_insert(N,V)

Tạo function MA_06_CP_insert với đầuvào

là N & V Đầu ra là CP_insert O_I = zeros(V,N); O-I là mảng toàn 0 gồm V

hàng N cột

O_V_N_V = zeros(V,N-V); 0_V_N_V là mảng toàn 0

gồm V hàng và N-V cột I_V = eye(V); I_V là ma trận đơnvị kích

thước VxV for i=1:V (*)

O_I(i,:) = [O_V_N_V(i,:) I_V(i,:)] ; (1)

end (2)

(*) Bắt đầu vòng for cho i chạy từ 1:V

(1) O_I hàng thứ i của tất cả các cột = [O_V_N_V(i,:) I_V(i,:)]

(2) Kết thúc vòng for (*) I_N = eye(N); I_N là ma trận đơnvị NxN CP_insert = [O_I;I_N]; Gán CP_insert = [O_I;I_N]

28

for i =1:N (*) CP_Remve(i,:) = [O_V(i,:)

I_N(i,:)]; (1) end (2)

-(*) Bắt đầu vòng for cho i

chạy từ 1:N -(1) CP_Remve(i,:) (hàng thứ

i của tất cả các cột ) = [O_V(i,:) I_N(i,:)];

 Nội dung

- Xây dựng và trình bày nguyên lý hoạt động quá trình điều chế/giải điều chế OFDM trên cơ sở không gian tín hiệu

- Xây dựng mô hình và nguyên lý hoạt động hệ thống BPSK-OFDM dùng

mã kênh trong môi trường kênh AWGN

- 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

+ Thiết lập kịch bản mô phỏng: Định nghĩa tham số và thiết trị tập tham

số đầu vào cho chương trình mô phỏng

+ Matlab hóa mô hình mô phỏng hệ thống BPSK-OFDM dùng mã kênh

29

phỏng 

- Thực hiện mô phỏng trên Matlab để: sáng tỏ nguyên lý hoạt động và

khảo sát đánh giá hiệu năng BER

bộ nhớ hệ thống

- Đóng hết các đè mục

set(Y,'fontname','.Vntime',

'fontsize',14,'color','b'); title(['M« pháng

- Thêm nhãn text vào trục ox

- Thêm nhãn text vào trục oy

- Thêm text vào góc trên cùng đồ thị

7 grid on; Bật đường lưới lên

Sim_MA_07_BPSK_OFDM_AWGN_ChannelCode.m

St

t

Câu lệnh Giải thích

32

all; close all; -Xóa các mục khỏi không

gian làm việc, giải phóng

bộ nhớ hệ thống

- Đóng hết các đè mục

3 mode_Sim = 2

Codding_Type = 1; -Chế độ mô phỏng =2 -Mã hóa loại 1

4 if mode_Sim ==2

if Codding_Type == 1 k0 = 1;

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

-Nếu chế độ mô phỏng = 2

và mã hóa loại 1 thì ta có: 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];

0.5)+1);

data2 = 2*data-1;

+ Hàm sign: dùng để lấy dấu (lấy

-1 hoặc 1) + Hàm rand(1,numSymbols): Lấy 1000 giá trị ngẫu nhiên trong khoảng từ 0 đến 1

8 if mode_Sim ==2

inputSymbols Nếu chế độ mô phỏng = 2 thì

inputSymbols được tính

35

5 EstSymbols_1 = Y;

EstSymbols_1 = sign(real(EstSymbols_1));

Cho biến I chạy giá trị từ 1 tới 10

(length(EstSymbols_1)) -nếu EstSymbols_1(i)>0 thì Decis(i)= 1;

- ngược lại Decis(i)= 0;

1

7

if mode_Sim==2

EstSymbols = FWC_COV_Dencoder(G,k0,Decis);

Nếu chế độ mô phỏng = 2 thì EstSymbols =

FWC_COV_Dencoder(G,k0,

De cis);

1

8

else

EstSymbols = EstSymbols_1;

Nếu chế độ mô phỏng loại khác thì EstSymbols = EstSymbols_1;

Lỗi được đối chiếu

- Đặt chú thích cho từng

37

figure

Nhận xét: Từ kết quả trên thì ta thấy khi tỷ lệ SNR tăng thì tỷ lệ lỗi càng giảm, tuy nhiên quá trình giảm nó không đều do chịu ảnh hưởng từ nhiều tín hiệu bên ngoài Trên thực tế thì kết quả này cũng đúng

- Kết quả: Mô phỏng BER hệ thống BPSK/OFDM trong kênh

AWGN khi có và không mã hóa kênh:

Nhận xét: tại cùng các giá trị SNR với nhau thì tỷ lệ lỗi của kênh AWGN có mã hóa kênh nhỏ hơn so với kênh AWGN không có mã hóa kênh