PHÂN TÍCH VÀ KHẮC PHỤC NHIỄU TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN, DI ĐỘNG SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ MIMO VÀ GHÉP KÊNH OFDM

PHÂN TÍCH VÀ KHẮC PHỤC NHIỄU TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN, DI ĐỘNG SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ MIMO VÀ GHÉP KÊNH OFDM

16 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHƯƠNG ĐÔNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

ĐỀ TÀI

PHÂN TÍCH VÀ KHẮC PHỤC NHIỄU TRONG HỆ

THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN, DI ĐỘNG SỬ

DỤNG CÔNG NGHỆ MIMO VÀ GHÉP KÊNH OFDM

1 Trần Thị Chang Nhóm nghiên cứu: 2 Đặng Ngọc Hưng

3 Hồ Đăng Phú Lớp: 508102 – ĐTVT Khoa: Công nghệ thông tin Người HDKH: PGS.TS PHAN HỮU HUÂN

Hà Nội, 03/2012

ĐỀ TÀI

Tổng quan về

nhiễu trong

hệ thống

thông tin

vô tuyến

Mô hình kênh vô tuyến và phân tích nhiễu ISI, ICI trong hệ thống MIMO - OFDM

Ước lượng kênh

và sơ đồ triệt nhiễu trong

hệ thống

mophong1.mdl

16 3

TỔNG QUAN

Nhiễu đồng kênh CCI

Nhiễu

trắng

Nhiễu kênh gần kề ACI

Nhiễu xuyên

kí tự ISI

Nhiễu xuyên kênh ICI

N h i ễ u

Kênh h(t)

x(t)

Tín hiệu phát

y(t) Tín hiệu thu

Nhiễu n(t)

Mô hình kênh thông tin có nhiễu

Tín hiệu thu: y(t) = x(t) * h(t) + n(t)

16 5

2 Tính toán tỷ số công suất C/I

3 Xác định mối quan hệ giữa C/I và S/I hoặc xác suất lỗi Pc

1 Tính toán hoặc ước lượng mật độ công suất nhiễu

4 Xác định quan hệ giữa S/I hoặc Pc

và hiệu năng hệ thống

5 Xác định quan hệ giữa hiệu năng và mức độ thay đổi

tham số của hệ thống

6 Sử dụng tỷ số C/I như là phép đo để tối ưu hóa sự cấp phát tài nguyên và chất lượng

7.Khai thác kỹ thuật, các tiêu chuẩn giảm nhiễu và

xác định ảnh hưởng của nhiễu

Phương

pháp

phân

tích

nhiễu

Tín hiệu Tượng tự

(analog) (digital) Số

Xây dựng

quan hệ

toán học

Tính tỷ số

công suất

sóng mang

C/I

Tính tỷ số C/I và S/I

+ Hệ thống PSK

+ Hệ thống di động

tế bào

16 7

Kênh vô tuyến

Suy hao

đường truyền

Phading

đa đường

Theo đường bao

Theo đáp ứng tần số

Kênh truyền

không

chọn lọc

tần số

(phẳng)

Kênh truyền chọn lọc tần số

Kênh biến đổi nhanh

Kênh biến đổi chậm

Kênh Rayleigh

Kênh Rician Dịch

doppler

MÔ HÌNH

MIMO Không

tương quan

MIMO Tương quan

Monte

Carlo

Mô hình

mô phỏng ngẫu nhiên

Băng hẹp Băng rộng

Mô hình tham chiếu

N Phần tử

L phân mảnh

16 9

PHÂN TÍCH NHIỄU

Do

ảnh hưởng

các ký hiệu

trước và sau

trong cùng

sóng mang

Độ dài

GI

không

đảm bảo

Độ dài GI không đảm bảo

Độ dài GI đảm bảo

T I C T V C T I C T V C

ƯỚC LƯỢNG KÊNH

Bán mù (Semi Blind)

Mù (Blind)

+Phía thu biết trước về pha và biên độ

+ Phía thu không biết về

tín hiệu phát và đáp ứng

xung kênh

+ Tín hiệu: ngẫu nhiên

hoặc tiền định

+ Biến đổi theo

gian chậm

+ Cải thiện tốc

độ hội tụ + Cập nhật hệ

số, cân bằng kênh

+ Tách kênh phụ thuộc

Pilot (PSAM)

menuk1.m

16 11

PILOT

Miền

Thời gian

Bộ lọc bình phương tối thiểu (LS)

Miền Tần số

Cân bằng tín hiệu cho hệ thống MIMO - OFDM

Bộ

cân

bằng

kênh

MIMO-OFDM

Bộ phân kênh hoặc

mã hóa

STBC

Tính toán phần bù ICI

Tính toán phần bù ICI

Điều chế lại

Giải điều chế

Điều chế lại

Giải điều chế

Trễ một mẫu tín hiệu

OFDM

Tính toán thành phần

nhiễu ISI

Trễ một

Tính toán

Bộ phân kênh hoặc

mã hóa

Bộ cân bằng kênh

MIMO-OFDM

Triệt ISI

Bù ICI

CSI

CSI

a:(I=1)

b:(I>1)

B

A SƠ ĐỒ TRIỆT NHIỄU (MIMO – OFDM)

16 13

Chọn pha ban đầu

Cân bằng kênh cho hệ thống MIMO - OFDM

Kỹ thuật điều biến và giải điều biến Ứng dụng thông tin về trạng thái kênh CSI

Chuẩn bị cho lần lặp tiếp theo

Tính toán phần bù

ICI

Tính toán nhiễu

ISI Triệt nhiễu ISI

Bù ICI Thuật toán

&

OFDM

Kim và Stuber

Trên miền thời gian Tính nhiễu ISI và phần bù ICI

Dùng IFFT

Trên miền tần số Tính nhiễu ISI và nhiễu ICI Dùng FFT chuyển đổi

Kĩ thuật ước lượng kênh Giải pháp về GI

 Khôi phục chính xác kênh truyền

Sử dụng hiệu quả băng thông

16 15

Trong hệ thống thông tin

hiện nay, việc xử lý băng thông

rộng với tốc độ cao đang là xu

hướng chung Đó là những vấn

đề quan trọng liên quan đến việc

định hướng và giải quyết

triệt để nhiễu

KẾT LUẬN

Bằng việc vận dụng các kiến thức

đã học, tài liệu tham khảo và áp dụng một số thành tựu khoa học –

kĩ thuật, nhóm chúng em đã thực hiện nghiên cứu

đề tài “Phân tích và khắc phục

nhiễu trong hệ thống thông tin vô tuyến, di động sử dụng công nghệ MIMO

và ghép kênh OFDM”