CƠ sở kỹ THUẬT THÔNG TIN vô TUYẾN

Xác định và thay đổi các tham số đầu vào cho chương trình, phân tích ảnh hưởng của các tham số đầu vào lên kết quả mô phỏng..  Xác định các tham số đầu vào của chương trình mô phỏng.. 

Posts and Telecommunications Institute of Technologies

Address: PTIT- Km10-Nguyen Trai Street, HaDong, HaNoi Office : (0)84-(0)4-8549352, (0)84-(0)34- 515484

Mob: 0912699394

CƠ SỞ KỸ THUẬT THÔNG TIN VÔ TUYẾN

 Yêu cầu và nội dung kiểm tra:

Phân tích lý thuyết (công thức và sơ đồ lý thuyết)

Phân tích mô hình mô phỏng

Tiến hành mô phỏng theo từng bước

Xác định và thay đổi các tham số đầu vào cho chương trình, phân tích ảnh hưởng của các tham số đầu vào lên kết quả mô phỏng

Xác định các đoạn mã chương trình mô phỏng thực hiện các khối chức năng trong

mô hình mô phỏng

Bài 1: Mô phỏng hệ thống truyền dẫn tín hiệu nhị phân trong

môi trường kênh AWGN

3

Nguyễn Viết Đảm

 Nội dung:

 Tóm tắt lý thuyết: Hiểu mô hình toán

 Vẽ và phân tích mô hình mô phỏng

 Đọc mã chương trình mô phỏng:

NVD_BER_Orthogonal_signal và

NVD_BER_Antipodal_signal

 Xác định các tham số đầu vào của chương trình mô phỏng

 Thực hiện mô phỏng theo từng bước và thay đổi giá trị các tham

số đầu vào chương trình cho mỗi lần mô phỏng

 Lưu các kết quả sau mỗi lần mô phỏng: ảnh hưởng của các tham

số đầu vào lên kết quả mô phỏng

 Báo cáo kết quả:

 Vẽ lưu đồ thuật toán

 Tổng hợp, phân tích, đánh giá nhận xét các kết quả mô phỏng

d) Hàm mật độ xác suất p(r 0 |0) và p(r 1 |0)

khi s 0 (t) đợc truyền qua kênh

s0(t) A

T b

s 1 (t) A

b /2 T b

-A a) Tín hiệu trực giao

 

  2 2 0

2 E r 0 0 0

e 2 1

) t ( s r p ) 0

| r p

 

2 2

2 r 0 1 1

e 2 1

) t ( s r p ) 0

| r p

  ( t ) s ( t ) dt

T 0 i

b

) t ( n ) t ( s ) t

j i

c) Các đầu ra bộ tơng quan khi không có tạp âm đầu vào

P

D÷ liÖu ra Nguån d÷ liÖu

P

tín hiệu

Quyết định tín hiệu ra

Lấy mẫu tại t=Tb

t

s1(t) A

2 ) E r

e 2 1

) t ( s r p 0

| r p

di truyền d-ợc dã

   

2 2

2 ) E r

e 2 1

) t ( s r p 1

| r p

di truyền d-ợc dã

P

Cấu trỳc mỏy thu tối ưu đối với

cỏc tớn hiệu đối cực



So sánh

Bộ tách tín hiệu

Dữ liệu ra

r n

Bộ đếm lỗi

Mụ hỡnh mụ phỏng hệ thống truyền tin BPSK dựng tớn hiệu đối cực

P

Bài 2 : Hãy viết chương trình mô tả và mô phỏng khảo sát

dạng sóng, biểu đồ mắt, biểu đồ pha và PSD của tín hiệu QPSK

Mục đích

Trực quan hóa nguyên lý hoạt động của kỹ thuật điều chế QPSK trên cơ sở mô phỏng các tín hiệu: dạng sóng; biểu đồ mắt; biểu đồ pha; mật độ phổ công suất

 Yêu cầu và nội dung kiểm tra:

Phân tích nguyên lý hoạt động của sơ đồ điều chế/giải điều chế QPSK

Viết các biểu thức tín hiệu trên các điểm của sơ đồ trong miền thời gian và tần

 Cỏc tớn hiệu nhị phõn băng gốc

K T k

x Note :

p (t)

0

Trong đó:

là biến NN phân bố đồng nhất độc lập i.d.d, nhận giá trị A đồng xác xuất

là biến NN phân bố đều trong khoảng [0 đến T] X(t) trở thành WSS

nếu

 Các tín hiệu nhị phân băng gốc

a) Hàm tương quan AFC

 Tớn hiệu băng thụng (1/2)  

:

c

f : tần số sóng mang góc pha ngẫu nhiên phân bố đều trong [0,2 ] không phụ thuộc vào X(t) Y(t) thành WSS

c

f T



2

c

f T



3

c

f T



1

c

f T

2

NVD8_QPSK_Sim

Kết quả mô phỏng

Bài 3 : Hãy viết chương trình mô tả và khảo sát PSD của tín

hiệu vào/ra khối điều chế OFDM trên băng tần gốc và băng thông

Viết và phân tích tín hiệu OFDM trong miển thời gian và tần số

Phân tích tính chất trực giao và điều kiện trực giao giữa các sóng mang con

Xác định đoạn chương trình thực hiện các công thức trính PSD của OFDM

Xác định và thay đổi các tham số đầu vào cho chương trình, phân tích ảnh hưởng của các tham số đầu vào lên PSD

 Nội dung:

Tóm tắt lý thuyết và thực hiện khảo sát PSD trên các điểm đặc trưng của sơ đồ Tổng hợp, phân tích, đánh giá các kết quả

23

Nguyễn Viết Đảm

Mô hình phát/thu tín hiệu trên cơ sở không gian tín hiệu

dt

 

 

T 0

dt

2 (t)



2 i

s

 

 

T 0

s

2 i

(t) (t)dt 1, nÕu i j, Unit Energy

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

Each of these subcarriers is independently modulated by a low rate data stream

Tóm tắt lý thuyết

k 1

(t) (t)dt SinC f f T e

k T

s (t) s e r(t) s (t) h( , t) X(t)

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

k 1

(t) (t)dt SinC f f T e

k T

s (t) s e r(t) s (t) h( , t) X(t)

T R

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

i,k k

j2 f t i

* i

T j2 f -f t 0

i j2 f -f i

j2 f -f i

g (t).g (t)dt e e dt

e dt

sin f -f T = e

f -f T.SinC f -f T e

 Tin hiệu OFDM trong miền thời gian  Các sóng mang con trực giao

 Phổ của tin hiệu OFDM trong băng tần cơ sở

29

Nguyễn Viết Đảm

t T/2 -T/2

1

RectT(t)

Modulate F

t T/2 -T/2

1

Rect T(t)

Modulate F+2/T

t T/2 -T/2

Assume purely real

T

T

t T S

Tóm tắt lý thuyết

Frequency domain:

Spectrum for basic OFDM transmission

Time domain:

Per-subcarrier pulse shape

OFDM subcarrier spacing

ACF :

PSD



Tóm tắt lý thuyết

31

Nguyễn Viết Đảm

Frequency-time representation of an OFDM Signal

Each of these subcarriers is independently modulated by a low rate data stream

Tóm tắt lý thuyết

33

Nguyễn Viết Đảm

Phổ của tín hiệu vào/ra khối điều chế OFDM trên băng tần cơ sở

-15000 -1000 -500 0 500 1000 1500 0.1

0.2 0.3 0.4 0.5

2 3 4 5

Khảo sát phổ tín hiệu vào/ra khối điều chế OFDM băng tần cơ

sở trên chương trình mô tả

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0

1 2 3 4 5 6 7

SUM-RF

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0

1 2 3 4 5 6 7

Phổ của tín hiệu điều chế OFDM trên băng thông

Khảo sát phổ tín hiệu vào/ra khối điều chế OFDM thông băng

trên chương trình Matlab

35

Nguyễn Viết Đảm

-2000 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 250 0.1

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

2 3 4 5 6 7

1 2 3 4 5 6 7

Phổ của truyền dẫn đơn sóng mang và OFDM trên băng tần

cơ sở và trên băng thông Khảo sát phổ tín hiệu vào/ra khối điều chế OFDM thông băng

trên chương trình Matlab

Bài 4: Mô phỏng hệ thống truyền thông sử dụng mã hóa/giải

mã xoắn

37

Nguyễn Viết Đảm

 Nội dung kiểm tra:

 Tóm tắt lý thuyết: Hiểu mô hình toán

 Vẽ phân tích mô hình mô phỏng

 Đọc mã chương trình mô phỏng:

COV_Encoder_Decoder COV_Encoder

COV_Dencoder

 Xác định và phân tích các tham số đầu vào của chương trình mô phỏng

 Thực hiện mô phỏng theo từng bước và thay đổi giá trị các tham số đầu vào chương trình cho mỗi lần mô phỏng

 Lưu các kết quả sau mỗi lần mô phỏng: ảnh hưởng của các tham số đầu vào lên kết quả mô phỏng

 Báo cáo kết quả:

 Vẽ lưu đồ thuật toán

 Tổng hợp, phân tích, đánh giá nhận xét các kết quả mô phỏng

Sơ đồ khối của hệ thống truyền thông số

, , ˆ

, ˆ (

 Kết quả đầu ra:

Bản tin được giải mã từ

0/01 0/10

Sơ đồ tạo mã, đa thức tạo mã, biểu đồ trạng thái, biểu đồ lưới

Tail bits

1/11 0/00

0/10 1/11

1/01

0/00

0/11

0/10 0/01

1/11

1/01 1/00

0/00

0/11

0/10 0/01

0/00

0/11 0/00

[1 1 1;1 0 1];

k=1;

r=



Minh họa kết quả mô phỏng

Input bits Output bits

Tail bits

1/11 0/00

0/10 1/11

1/01

0/00

0/11

0/10 0/01

1/11

1/01 1/00

0/00

0/11

0/10 0/01

0/00

0/11 0/00

[1 1 1;1 0 1];

k=1;

r=



Tail bits

1/11 0/00

0/10 1/11

1/01

0/00

0/11

0/10 0/01

1/11

1/01 1/00

0/00

0/11

0/10 0/01

0/00

0/11 0/00

[1 1 1;1 0 1];

k=1;

r=



Minh họa kết quả mô phỏng

1/11 0/00

0/10 1/11

1/01

0/00

0/11

0/10 0/01

1/11

1/01 1/00

0/00

0/11

0/10 0/01

0/00

0/11 0/00