Mô tả hệ thống mô phỏng các tham số được sử dụng trong mô phỏng

Ma trận Ar này là ma trận ảnh chuyển đổi được từ chuỗi bit... Giải thích Hàm chuyển đổi ảnh thành chuỗi bit nhị phân và nhị phần thành ảnh: ... 1 Chuỗi tín hiệu là chuỗi bit nhị phân t

KHOA VIỄN THÔNG I

BÁO CÁO MÔN HỌC

MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG

BÀI TẬP LỚN

Giảng viên: TS Ngô Thị Thu Trang Sinh viên: Lưu Đức Anh

Mã sinh viên: B18DCVT015

VẼ……… 3

NHIỆM VỤ 1……….… 4 Phần 1 Mô tả hệ thống mô phỏng Các tham số được sử dụng trong mô phỏng

1 Đầu vào……….…… 4

2 Mô tả……… 4 Phần 2 Kết quả mô phỏng, đánh giá, nhận xét……… 5

Phần 3 Mã chương trình.Giai thích……… 6 NHIỆM VỤ 2……… 7 Phần 1 Mô tả hệ thống mô phỏng Các tham số được sử dụng trong mô phỏng.…7 Phần 2 Kết quả mô phỏng , đánh giá, nhận xét……….8

1 Ước tính xác suất lỗi tại SNR = [5 8 12]……… 8

2 Biểu đồ chòm sao (tại SNR = 8)……… 9

3 Dạng sóng tín hiệu (tại SNR = 8)

……… 10

4 Mẫu mắt(tại SNR = 8)……….… 11

5 Phổ tín hiệu (tại SNR = 8)……… 13

6 Ảnh được khôi phục tại phí thu……… 13

thích……… 14

DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Kích thước ảnh Định dạng ảnh Độ dài chuỗi bit……… 5

Hình 1.2.Ảnh được chuyển đổi từ chuỗi bit……….5

phỏng……… 7

tính……….8 Hình 2.3 Biểu đồ chòm sao của tín hiệu sau điều chế……….9

Hình 2.4 Biểu đồ chòm sao của tín hiệu tại phía thu……… 9

Hình 2.5 Xung tín hiệu trước và sau khi qua kênh AWGN……… 10

Hình 2.6 Mẫu mắt của tín hiệu trước và sau khi qua kênh AWGN……… 11

phát……… 12 Hình 2.8 Phổ tín hiệu phía thu……… 13

Hình 2.9 Hỉnh ảnh 'flower.jpg' được khôi phục tại phía thu……… 13

NHIỆM VỤ 1

Phần 1 Mô tả hệ thống mô phỏng Các tham số được sử dụng trong mô phỏng

1 Đầu vào:

Đường dẫn đến file ảnh: flower.jpg

2 Mô tả:

Quá trình chuyển ảnh thành chuỗi bit:

1 Đầu tiên, đọc file ảnh đầu vào, thu được một ma trận ảnh ba chiều A (size: M x

N x 3), có các phần tử loại unit8 (giá trị 0-255)

2 Thực hiện chuyển (reshape) ma trận A vừa thu được thành ma trận nhị phân hai chiều B, có (MxNx3) hàng và 8 cột Nghĩa là mỗi hàng của ma trận B biểu diễn cho một phần tử của ma trận A qua 8 bit ứng với 8 cột

3 Chuyển ma trận B thành vector chuỗi bit với chiều dài n_bits = (MxNx3x8) bit Quá trình chuyển chuỗi bit thành ảnh: (Các bước làm ngược lại 3 bước trên)

1 Chuyển vector chuỗi bit (dài n_bits) thành ma trận Br 2 chiều có kích thước (n_bits/8) hàng và 8 cột

2 Ma trận Br được chuyển (reshape) tương ứng với size của ảnh gốc, được ma trận Ar (M x N x 3) Ma trận Ar này là ma trận ảnh chuyển đổi được từ chuỗi bit.

Phần 2 Kết quả mô phỏng Đánh giá, nhận xét

Hình 1.1 Kích thước ảnh Định dạng ảnh Độ dài chuỗi bit

Hình 1.2.Ảnh được chuyển đổi từ chuỗi bit

Phần 3 Mã chương trình Giải thích

 Hàm chuyển đổi ảnh thành chuỗi bit nhị phân và nhị phần thành ảnh:



NHIỆM VỤ 2

Phần 1 Mô tả hệ thống mô phỏng Các tham số được sử dụng trong mô phỏng

1 Hệ thống mô phỏng

Ảnh phía phát 1 2 3

P(t)

Ảnh phía thu

Hình 2.1 Hệ thống mô phỏng

Chú thích :

1 chuỗi các bit(0,1)

2 chuỗi các giá trị d(k) phức

3 xung tin hiệu phát s(t)

4 xung tin hiệu thu được sr(t)

5 chuỗi các giá trị dr(k) phức

6 chuỗi các bit thu được (0,1)

2 Tham số đầu vào:

3 Quá trình mô phỏng:

Mô tả hệ thống trong Hình 2.1 như sau:

code

Kênh AWGN

Tách tín hiệu Giải điều chế

Decode

1 Chuỗi tín hiệu là chuỗi bit nhị phân thu được từ Nhiệm vụ 1

2 Sau khi thực hiện điều chế 64QAM, mỗi 8 bit biểu diễn 1 ký hiệu, thu

được chuỗi d(k) là chuỗi tín hiệu phức, mỗi phần tử của chuỗi biểu thị mức của ký kiệu tương ứng

3 Sóng hình sin p(t) được dùng để xác định dạng xung cho chuỗi tín hiệu

phức vừa điều chế được, nghĩa là mỗi ký hiệu được biểu diễn là một xung.

Tín hiệu tại bước này có dạng xung tín hiệu s(t).

4 Xung tín hiệu sau khi đi qua kênh AWGN có ảnh hưởng bởi tạp âm sr(t)

5 Chuỗi tín hiệu phức dr(k) thu được từ xung tín hiệu Tức là mỗi ký hiệu

lúc này được biểu diễn là một mức có giá trị phức

6 Từ chuỗi các giá trị phức dr(k), thực hiện giải điều chế 64QAM cho

chuỗi này, mỗi giá trị phức được biểu diễn thành 8 bit Cuối cùng phía thu nhận được chuỗi bit nhị phân, chuỗi bit này có lỗi so với chuỗi bit phía phát Phía thu thực hiện chuyển đổi chuỗi nhị phân này thành ảnh hiển thị.

Phần 2 Kết quả mô phỏng và nhận xét , đánh giá , nhận xét

1 Ưóc tính xác suất lỗi tại SNR =[5 8 12 ]

Hình 2.2 Xác suất lỗi BER ước tính Hình 2.2 cho thấy tại mức tỉ số tín hiệu trên nhiễu SNR càng cao thì xác suất lỗi bit BER càng thấp.

2 Biểu đồ chòm sao (tại SNR=8)

Hình 2.3 Biểu đồ chòm sao của tín hiệu sau điều chế

Hình 2.4 Biểu đồ chòm sao của tín hiệu tại phía thu

3 Dạng sóng tín hiệu (tại SNR=8)

Hình 2.5 Xung tín hiệu trước và sau khi qua kênh AWGN Hình 2.5 thể hiện dạng xung của tín hiệu, ví dụ lấy trục t trong khoảng (0 –>

4 Mẫu mắt (tại SNR=8)

Hình 2.6 Mẫu mắt của tín hiệu trước và sau khi qua kênh AWGN

Hình 2.6 thể hiện biểu đồ mắt cho tín hiệu Xung tín hiệu phía phát chưa có ảnh hưởng của nhiễu nên mẫu mắt rõ ràng hơn (Hình ảnh bên trái) Xung tín hiệu phía thua có nhiễu, nên mẫu mắt không rõ ràng (Hình ảnh bên phải).

5 Phổ tín hiệu (tại SNR=8)

Hình 2.7 Phổ tín hiệu phía phát

Hình 2.8 Phổ tín hiệu phía thu

6 Ảnh được khôi phục tại phía thu

Hình 2.9 Hỉnh ảnh 'flower.jpg' được khôi phục tại phía thu Hình 2.9 cho thấy hình ảnh được khôi phục ứng với các SNR khác nhau Từ các hình ảnh hiển thị, thấy được rằng với tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu SNR càng cao thì hình ảnh khôi phục lại sau khi truyền qua kênh AWGN càng có chất lượng tốt hơn, ít nhiễu hơn

Phần 3.Mã chương trình, giải thích