1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu

60 403 1

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 60
Dung lượng 0,96 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.a: Chòm sao QAM 16 lý tưởng Hình 1.b: Chịu tác động của kênh truyền AWGN Hình 1.c: Chịu tác động của kênh truyền Phading & AWGN Hình 2: Tỷ lệ lỗi b

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP

TỔ HỢP TỐI ƯU

LUẬN VĂN THẠC SĨ

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: THẦY HUỲNH HỮU TUỆ HỌC VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HỮU TÙNG

Trang 2

MỤC LỤC Trang

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT……… 2

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ……….3

MỞ ĐẦU……… 4

CHƯƠNG 1 :……… ……… 7

1 Phading trong kênh thông tin- mô hình toán học ………7

1 1 Mô hình toán học ……… 7

1.2 NR tức thời trên mỗi bit ……… 10

1.3 Xác suất lỗi ……… 11

1.4 Phân tập ………12

CHƯƠNG 2: PHÂN TẬP MÁY THU DÙNG TỔ HỢP TỐI ƯU ………… 16

2.1 Tổ hợp tối ưu ……….18

CHƯƠNG 3: PHÂN TẬP MÁY PHÁT DÙNG TỔ HỢP TỐI ƯU ……… 23

3.1 Hai anten phát và một an ten thu………23

3.1.1 Mã hoá phát đi ……… 24

3.1.2 Tổ hợp tối ưu ……….24

3.1.3 Bộ dò tìm hợp lẽ tối ưu ……… 25

3.2 Hai anten phát với M anten thu ……….25

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN.………29

4.1 Xây dựng mô hình kênh truyền Rayleigh ……….29

4.2 Méo do tác động của kênh truyền Rayleigh lên chòm sao ký hiệu …… 31

4.3 Phân tập máy thu dùng tổ hợp tối ưu ………31

4.3.1 MRRC-QAM 16 ………31

4.3.2 MRRC-8PSK ……….33

4.3.3 MRRC-QPSK ………34

4.3.4 MRRC-2PSK ……….35

4.3.5 Tác động của các loại nhiễu khác nhau lên hệ thống ………36

4.4 Phân tập máy phát dùng tổ hợp tối ưu ……… 37

4.4.1 Phân tập máy phát dùng tổ hợp tối ưu: 2 anten phát và 1 anten thu……….37

4.4.2 So sánh phân tập máy phát và phân tập máy thu ……… 38

4.5 Đánh giá ………39

4.5.1 Yêu cầu công suất ……… 40

4.5.2 Lỗi khi ước lượng kênh truyền ……… 40

4.5.3 Những ảnh hưởng của trễ ……… 41

KẾT LUẬN……….42

TÀI LIỆU THAM KHẢO ………43

PHỤ LỤC A: MÃ CHƯƠNG TRÌNH ………44

Trang 3

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Trang 4

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.a: Chòm sao QAM 16 lý tưởng

Hình 1.b: Chịu tác động của kênh truyền AWGN

Hình 1.c: Chịu tác động của kênh truyền Phading & AWGN

Hình 2: Tỷ lệ lỗi bit trong môi trường có nhiễu

Hình 3: Phân tập lựa chọn

Hình 4: Kết hợp hệ số cân bằng

Hình 5: Tổ hợp tối ưu (MRC)

Hình 6: So sánh các phương pháp SC, EGC và MRC

Hình 7: Anten thu trong một hệ thống tổ hợp tối ưu

Hình 8: Biểu diễn tại dải tần cơ sở của hai nhánh MRRC

Hình 9: Biểu diễn mô hình tại dải tần cơ sở có hai anten phát và một máy thu

Hình 10: Hai anten phát và hai anten thu

Hình 11: Histogram của tín hiệu chịu tác động của kênh Phading

Hình 12: Biên độ tín hiệu méo do Phading

Hình 13: Hàm tự tương quan và phổ tín hiêu Phading

Hình 14: Chòm sao ký hiệu tác động bởi kênh truyền a) AWGN và b) Rayleigh +

AWGN

Hình 15: MRRC-QAM16 với số anten thu thay đổi

Hình 16: MRRC-8PSK với số anten thu thay đổi

Hình 17: MRRC-QPSK với số anten thu thay đổi

Hình 18: MRRC-2PSK với số anten thu thay đổi

Hình 19: Tác động của các loại nhiễu khác nhau

Hình 20: Hai anten phát và một anten thu dùng tổ hợp tối ưu và Alamouti

Hình 21: So sánh phân tập máy phát và phân tập máy thu

Trang 5

MỞ ĐẦU

Các mạng không dây thế hệ mới yêu cầu chất lượng âm thanh cao đạt các tiêu chuẩn di động hiện tại và phải cung cấp được các dịch vụ truyền dữ liệu lên tới 2 Mbit/giây Với yêu cầu về các thiết bị di động ngày càng phải gọn nhỏ hơn, hoạt dộng tốt trong các môi trường khác nhau (thành thị, nông thôn, ngoại thành, trong nhà, ngoài trời…) Mặt khác, các hệ thống viễn thông thế hệ sau ngày càng phải có chất lượng cao hơn nữa, tận dụng dải thông tốt hơn nữa và hoạt động tốt trong các môi trường khắc nghiệt khác nhau Các công nghệ hiện tại đều phải gắng sức đáp ứng các nhu cầu thị trường ngày càng mở rộng Tuy nhiên yếu tố kinh tế là không thể bỏ qua khi áp dụng công nghệ mới vào thực tiễn vì cấu trúc các trạm sẽ càng phức tạp hơn nữa để đáp ứng được các yêu cầu của mạng thế hệ sau

Một hiện tượng luôn gây những ảnh hưởng xấu tới truyền không dây không thể bỏ qua đó là nhiễu đa đường theo thời gian [1] Hiện tượng này chính là hạn chế của truyền thông không dây so với sợi quang, cáp đồng trục, sóng vi ba truyền thẳng (LOS) và vệ tinh

Tăng chất lượng và giảm tỉ lệ lỗi trên các kênh phadinh đa đường là rất khó Với trường hợp nhiễu trắng cộng tính có sử dụng các phương pháp điều chế phổ biến và các phương pháp mã hoá thì để có thể giảm tỷ lệ lỗi bit (SNR) từ 10-2 xuống 10-3 thì tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) chỉ cần tăng 1 – 2

dB Tuy nhiên với trường hợp nhiễu phadinh đa đường thì SNR phải tăng thêm 10 dB Giải pháp tăng SNR bằng cách tăng công suất tín hiệu hay dải thông rõ ràng không phải là giải pháp tốt vì nó đi ngược lại tiêu chí của hệ thống thế hệ sau Vì vậy, cần có các giải pháp loại phadinh tại cả các máy di động và các trạm cơ sở mà không phải tăng công suất hay hi sinh dải thông

Về mặt lý thuyết phương pháp tốt nhất là điều khiển công suất phát Nghĩa là nếu kênh truyền bên máy thu được xác định tại máy phát thì bên

Trang 6

máy phát có thể lắp đặt một bộ đoán trước tín hiệu để loại trừ các hiệu ứng kênh truyền Tuy nhiên phương pháp này lại có 2 nhược điểm chính Nhược điểm đầu tiên (cũng là hạn chế lớn nhất) đó là cần một dải động lớn tại máy thu Cụ thể đó là để máy phát loại trừ được phading thì phải khuếch đại tín hiệu lên cùng một mức, điều này rất khó thực hiện bởi những giới hạn về công suất phát và cấu trúc bộ khuếch đại sẽ rất phức tạp Hạn chế thứ hai của phương pháp này đó là máy phát khó mà có thể biết được đặc trưng của kênh truyền tới máy thu (trừ trường hợp đường lên và đường xuống sử dụng chung một tần số sóng mang) Vì thế, thông tin kênh truyền sẽ phải được phản hồi trở lại máy phát Điều này lại làm giảm thông lượng của hệ thống và làm tăng

độ phức tạp tại cả máy thu và máy phát Hơn nữa, trong rất nhiều ứng dụng thì không có phản hồi từ máy thu trở về máy phát được

Một phương pháp khác đó là phân tập theo tần số Xáo trộn tín hiệu theo thời gian cùng với mã sửa sai có thể cải tiến việc phân tập Kỹ thuật trải phổ cũng đem lai hiệu quả tốt Tuy nhiên, xáo trộn tín hiệu sẽ gây trễ lớn khi kênh truyền biến động chậm Tương tự, các kỹ thuật trải phổ cũng sẽ không hiệu quả khi dải thông liên kết (coherence bandwidth) của kênh truyền lớn hơn dải tần trải phổ

Trong hầu hết các môi trường phân tán thì phân tập dùng anten là thực tiễn nhất và vì thế phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong loại trừ nhiễu đa đường phading [1] Các phương pháp truyền thống là sử dụng các anten tại máy thu để kết hợp, lựa chọn hay chuyển đường Khó khăn chính của phân tập tại máy thu lại là giá tiền, kích thước và công suất của máy thu Việc sử dụng nhiều anten và các mạch xử lý tần số vô tuyến làm cho máy thu trở nên cồng kềnh và đắt tiền Vậy là các kỹ thuật phân tập nên ứng dụng vào các trạm cơ sở Các trạm cơ sở thường phục vụ cho vài trăm tới vài ngàn thuê bao di động vì thế nên sẽ rất tiết kiệm Vì thê, phân tập ở máy phát đã dành được sự quan tâm rộng rãi nhất Thông thường thì một anten nữa sẽ được đặt

Trang 7

thêm tại trạm cơ sở để tăng chất lượng cho tất cả các thuê bao di động mà trạm cơ sở ấy đang phục vụ

Trong luận văn này của tôi, phương pháp tổ hợp tối ưu được nghiên cứu

và áp dụng trong việc phân tập anten tại nơi thu và phân tập anten tại nơi phát Luận văn đi sâu vào việc phân tích ưu và nhược điểm của từng phương pháp đồng thời so sánh và kiến nghị khi áp dụng vào thực tiễn

Trang 8

CHƯƠNG I

1 Phading trong kênh thông tin - mô hình toán học

Phading là một thuật ngữ dùng để mô tả sự thăng giáng biên độ rất nhanh ở anten thu tín hiệu vô tuyến trong một chu kỳ thời gian ngắn Phading là một hiện tượng thông thường xảy ra ở trong kênh truyền thông di động, ở đó có nhiễu giữa 2 hoặc nhiều phiên bản tín hiệu phát đi, được truyền tới anten thu, thu được tại các thời điểm khác nhau Tín hiệu thu được rất có thể bị méo về biên độ và pha, phụ thuộc vào sự thay đổi các hệ số như cường độ, thời gian truyền sóng, độ rộng băng thông của tín hiệu truyền…

1.1 Mô hình toán học

Giả sử tín hiệu được phát đi có dạng: y( t) Acos 2 f c t truyền qua một kênh phading Tín hiệu thu được có thể mô tả như sau (bỏ qua ảnh hưởng của nhiễu)

( ) cos( 2 )

1

i c N

i

a A t

y     

(1.1)

Ở đó: ai là hệ số suy giảm của tín hiệu thu được thứ i

θi là pha của tín hiệu thứ i thu được

Trong đó có thể ai và là các biến ngẫu nhiên Theo phương trình trên ta có thể biểu diễn lại như sau:

X2(t) là biến ngẫu nhiên Gauss với trị trung bình bằng không, phương sai

2

 a Phương trình 1.3 có thể viết lại là:

y(t) AR(t) cos( 2 f c t   (t)) (1.4)

Trang 9

ở đó biên độ của sóng thu được R(t) cho bởi:

2

2

1 ( ) ( ) )

2 2

2 )

r

R r r e f

) ( tan

) (

1

2 1

t X

t X t

Sự suy hao của pha có thể dễ dàng khắc phục nếu dùng các cách điều chế khác nhau Méo biên độ R(t) sẽ rất xấu khi hệ thống truyền thông số truyền qua các kênh phading Vì vậy, để đơn giản bài toán, chúng ta giả sử Phading

là không đổi tại một khoảng thời gian xác định

Hình 1 (a, b, c) minh hoạ cho trường hợp hệ thống không dây QAM16 ứng với các trường hợp lý tưởng, trường hợp chỉ chịu tác động của kênh có nhiễu trắng cộng tính AWGN và trường hợp kênh Rayleigh + AWGN Hình 2

mô tả quan hệ giữa tỷ số tín hiệu trên tạp âm (SNR) với tỷ lệ lỗi bit (BER) ứng với trường hợp kênh có nhiễu AWGN và trường hợp kênh Rayleigh + AWGN Chúng ta có thể thấy tác động trầm trọng của nhiễu phađing như thế nào

Trang 10

Hình 1.a Chòm sao QAM 16 lý tưởng

Hình 1.b Chịu tác động của kênh truyền AWGN

Trang 11

Hình 1.c Chịu tác động của kênh truyền Phading & AWGN

Hình 2 Tỷ lệ lỗi bit trong môi trường có nhiễu

1.2 SNR tức thời trên mỗi bit

Sau khi giả thiết phading là không đổi trong một khoảng thời gian xác định Chúng ta có thể biểu diễn hiện tượng phading sử dụng một biến ngẫu nhiên R

Từ đó suy hao biên độ được thể hiện bởi hệ số SNR tức thời trên mỗi bit blà một biến ngẫu nhiên được cho bởi:

Trang 12

ở đó b là giá trị trung bình của SNR của từng bit cho bởi:

 2

0

R E N

Trang 13

1.4 Phân tập

Một trong những cách có hiệu quả nhất và kỹ thuật đơn giản để giảm hiệu ứng phading là sử dụng tính phân tập Phân tập là một kỹ thuật dựa vào tính ngẫu nhiên tự nhiên của truyền sóng vô tuyến bởi cách tìm ra phương pháp tạo và rút ra các đường tín hiệu độc lập Một khái niệm gần với phân tập đơn giản là: nếu một đường tín hiệu bị suy hao mạnh tại một thời điểm xác định thì tại một đường độc lập khác có thể tín hiệu sẽ mạnh lên Khi có nhiều đường tín hiệu

để chọn lựa thì cả SNR tức thời và SNR trung bình sẽ được cải thiện đáng kể

ở anten thu Có nhiều loại phân tập khác nhau sử dụng trong hệ thống truyền thông qua kênh phading Đó là:

 Đa đường theo không gian

 Đa đường theo tần số

 Đa đường theo thời gian

 Đa đường phân cực

 Đa đường theo nhiều hướng

Cho dù kỹ thuật đa đường nào được sử dụng, anten thu cũng phải xử lý các tín hiệu đa đường nhằm đạt được hiệu suất công suất lớn nhất của cả hệ thống Có những phương pháp đa đường có thể sử dụng ở anten thu Các kỹ thuật thông thường nhất đó là:

 Đa đường lựa chọn (SC)

Trang 14

k k

Z Z if

Z Z if

1 2

2 1

Hình 3 Phân tập lựa chọn

Đặt  là ngưỡng của SNR mà cần đạt được phù hợp với việc giả điều chế và tìm được tín hiệu ở anten thu L là số hướng lựa chọn, k là SNR tức thì của hướng thứ k Theo diễn tả ở công thức 10 chúng ta có thể diễn tả xác suất ở lối ra (xác suất SNR nhỏ hơn ngưỡng) đối với tất cả các hướng:

Trang 15

đặc biệt của MRC Trường hợp có hai đường của hệ thống, sự kết hợp sẽ theo phương trình sau:

Zk= r1kZ1k + r2kZ2k (1.20)

ở đó r1kr2k diễn tả biên độ tức thời của các tín hiệu thu được tại các nhánh của hệ thống đa đường Tỉ số SNR trên mỗi bit tại lối ra của bộ tổ hợp tối ưu

k k

N

E

2 2 0 1

Hình 5 Tổ hợp tối ưu (MRC)

Trang 16

Trong khi đó 2 0

N E

Trong khi c là SNR trung bình ở mỗi kênh cho bởi phương trình (1.18) Giờ tìm điều kiện Pe cho điều chế BPSK cho bởi phương trình (1.12) phải là trung bình của tất cả các giá trị b, cuối cùng ta có xác suất lỗi cho bởi:

1 (

)!

1 ( 2

k

k L

e

k L

k L

1

L L

L P

Mã của chương trình được trình bày trong phần phụ lục

Trang 17

Hình 6 So sánh các phương pháp SC, EGC và MRC

Trang 18

CHƯƠNG II

PHÂN TẬP MÁY THU DÙNG TỔ HỢP TỐI ƯU

Trong phần này, chúng ta nghiên cứu mô hình hệ thống một người sử dụng, ở đó tín hiệu thu được coi là tổng của tín hiệu và nhiễu:

xhu tn (2.1)

Trong đó u(t) là tín hiệu phát đi có công suất được chuẩn hoá bằng 1, h

là kênh truyền và n là nhiễu Công suất của tín hiệu thứ n trong một chu kỳ tín

hiệu Ts là:

        2

0

2 2

s n

T

T t h dt t u t h T P

s s

Chúng ta có kênh phading Rayleigh, nên j h n

n

n h e

h   , ở đó h ntrong khoảng 0 , 2  và h n có hàm mật độ xác suất theo phân bố Rayleigh, cụ thể là

n

e P h

Trang 19

 tương ứng là giá trị SNR trung bình tại mỗi thời điểm

Với phân tập đa đường, chúng ta có 3 kỹ thuật cơ bản: SC, MRC và EGC

Hình 7 Anten thu trong một hệ thống tổ hợp tối ưu

2.1 Tổ hợp tối ƣu

Dựa vào mô hình kết hợp lựa chọn (SC), chúng ta sẽ lựa chọn đường nào

ở đó thông số của SNR là lớn nhất Đó không phải là phương pháp tối ưu vì (N-1) đường khác không được tận dụng Phương pháp kết hợp tối ưu (MRC) tìm kiếm các trọng số nhằm thu được SNR tối đa ở đầu thu Phương pháp MRC thực sự là phương án tối ưu nhất

Tín hiệu thu được là mảng các phần tử như một véctơ x(t) và tín hiệu lối ra vô hướng là r(t)

Trang 20

 T

N

h h h

h 0, 1, , 1 (2.8)

 T

N

n n n

h w

2 2

w w

w

w I w w

nn E w w nn w E n w E P

H

N H H

H H

H H

Trong đó IN biểu diễn một ma trận đơn vị kích thước NxN Vì là hệ số tỷ

lệ nên có thể coi w  1 Vì thế, SNR được cho bởi   w H h  2 Áp dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz, SNR lớn nhất khi w tỷ lệ tuyến tính với h:

1

0 2

2 2

2 2

N

n n

N

n n H

H

H

h h

h h h

h h

Trang 21

Sử dụng phương trình (2.14), giá trị SNR lối ra là N lần SNR trung bình của các thành phần, nên:

F

s e

E s

s

d s

e j

1

(2.17)

Trong đó £-1 là biến đổi Laplace ngược

Sử dụng hàm mật độ xác suất này, xác suất lối ra với ngưỡng là s như sau:

!

1 1

! 1 1

1 0 0

1

n e

d e N

P P

n N

n s

N

N s

n

es

Trang 22

n N

N

N e

N N

n

n N

N

d e N

erfc d

f BER P

2

1

!

! 1 2

1

! 1 1

! 1

1 2 1

0

1 0

Tính xấp xỉ với N lớn BER giảm theo hàm mũ là một hàm của N Độ dốc của đường cong đó là bậc của hệ thống đa đường Chúng phù hợp với một hệ thống SISO P e  1 SNR

Định nghĩa về bậc: Một hệ thống đa đường gọi là hệ thống đa đường bậc D,

nếu phading Rayleigh:

Những kết quả mô phỏng tổ hợp tối ưu trên các hệ thống sẽ được trình bày chi tiết trong chương 4 ―Kết quả mô phỏng và thảo luận‖

Trang 23

Hình 8 Biểu diễn tại dải tần cơ sở của hai nhánh MRRC

* 1

h

* 0

s

Bộ ước

lượng kênh

Bộ ước lượng kênh

Trang 24

CHƯƠNG 3

PHÂN TẬP MÁY PHÁT DÙNG TỔ HỢP TỐI ƯU

3.1 Hai anten phát và một anten thu

Hình 9 mô tả một mô hình phân tập hình tại dải tần cơ sở có hai anten phát và một anten thu Mô hình này định nghĩa bởi 3 chức năng chính sau:

• Mã hoá và phát các chuỗi ký hiệu thông tin ở anten phát

0

0 0

e j

1 1

Trang 25

mã hoá theo không gian và thời gian

Bảng 1 Mã hoá không gian - thời gian

Anten 0 Anten 1 thời gian t s0 s1 thời gian t+T - *

1

0

s

Kênh truyền 0 có nhiễu tại thời điểm t ký hiệu là h0(t) và kênh 1 ký hiệu

là h1(t) Ta coi phading là không đổi trong khoảng thời gian ứng với hai ký hiệu liền kề được truyền, chúng ta có thể viết:

   

0

1 1 1

1

0 0 0

e h

T t h t h

* 1 0 1

0 1 1 0 0 0

n s h s h T t r r

n s h s h t r r

* 1

~ 1

* 1 1 0

* 0

~ 0

r h r h s

r h r h s

Trang 26

Phương pháp kết hợp trong mô hình này khác với phương pháp phân tập nơi thu (MRRC) ở chương 2 Thay thế phương trình (3.1) và (3.2) vào phương trình (3.3) ta được

 

1 0 0

* 1 1

2 1

2 0

~ 1

* 1 1 0

* 0 0

2 1

2 0

~ 0

n h n h s s

n h n h s s

Các tín hiệu được kết hợp sau đó được đưa tới bộ quyết định hợp lẽ tối

ưu, đối với các tín hiệu s0 và s1 ta sử dụng luật quyết định theo tiêu chuẩn

k i s

s d

~

0

Tín hiệu kết hợp thu được ở phương trình (3.4) là tương đương với trường hợp MRRC hai anten Ở đó, chỉ có sự khác biệt là độ quay pha do nhiễu gây ra không làm giảm SNR của hệ thống Vì vậy, bậc của phương pháp phân tập máy phát hai anten bằng với bậc của MRRC hai máy thu

3.2 Hai anten phát với M anten thu

Có những ứng dụng ở đó cần sử dụng bậc cao hơn tức là nhiều anten thu Trong trường hợp đó, có thể đưa ra một phương pháp đa đường bậc 2M với 2 anten phát và M anten thu Để minh hoạ điều đó, chúng ta nghiên cứu trường hợp đặc biệt với hai anten phát và 2 anten thu

Mã hoá và phát theo thứ tự các ký hiệu thông tin theo cách này được mô

tả như bảng 1 Bảng 2 là kênh truyền giữa anten phát và anten thu và bảng 3 cho phép xác định ký hiệu của các tín hiệu nhận được tại 2 anten thu

Ở đó:

3

* 0 3

* 1 2 3

2 1 3 0 2 2

1

* 0 1

* 1 0 1

0 1 1 0 0 0

n s h s h r

n s h s h r

n s h s h r

n s h s h r

Trang 27

n0, n1, n2 và n3 là các biến ngẫu nhiên phức mô tả nhiễu và ồn Bộ kết hợp ở hình 3 cho phép thu được 2 tín hiệu được đưa tới bộ dò lớn nhất:

* 3 2 2

* 3

* 1 0 0

* 1

~ 1

* 3 3 2

* 2

* 1 1 0

* 0

~ 0

r h r h r h r h s

r h r h r h r h s

 

 02 12 22 321 0 1* 1* 0 2 3* 3* 2

~ 1

* 3 3 2

* 2

* 1 1 0

* 0 0

2 3

2 2

2 1

2 0

~ 0

n h n h n h n h s s

n h n h n h n h s s

Trang 28

Hình 10 Hai anten phát và hai anten thu

Bảng 2 Xác định kênh giữa anten phát và anten thu

RX anten 0 RX anten 1

TX anten 0 h0 h2

TX anten 1 h1 h3

* 0

1

s s

s

Bộ ước lượng kênh

1

0

n n

Trang 29

Bảng 3 Ký hiệu tín hiệu nhận được tại hai anten thu

RX anten 0 RX anten 1 Thời điểm t r0 r2 Thời điểm t+T r1 r3

2 1

2 0

~ 0 2 2 2

~ 0

2 1

2 0

~ 1 2 2 2

~ 1

Các tín hiệu kết hợp ở phương trình (3.7) tương đương với trường hợp bốn

anten MRRC mà chúng ta không trình bày trong luận văn này Vì vậy, bậc

của đa đường ứng với hai anten phát và hai anten thu là bằng với phương

pháp có 4 anten MRRC

Kết hợp các tín hiệu từ các tín hiệu anten nhận thu được là phép cộng đơn

giản của các tín hiệu từ từng anten đã được phân tập riêng rẽ Nghĩa là sự kết

hợp này giống trường hợp với 1 anten nhận Chúng ta kết luận rằng, nếu sử

dụng 2 anten phát và M anten thu, chúng ta sử dụng bộ kết hợp cho từng

anten thu riêng rẽ và cộng các các tín hiệu từ lối ra của các bộ kết hợp này

Nó có bậc giống với MRRC bậc 2M

Trang 30

CHƯƠNG 4

KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN

4.1 Xây dựng mô hình kênh truyền Rayleigh

Trong phần này, chúng ta xây dựng kênh truyền chịu tác động bởi nhiễu Rayleigh trong đó:

 Tần số sóng mang là 900 MHz

 Vận tốc của máy di động là 3 km/giờ (từ đó tính ra tần số Dopler là 2.5 Hz)

 Số đường trên kênh truyền Rayleigh là 8

Hình 11 mô tả histogram của tín hiệu chịu tác động của kênh Phading (11.a là biên độ, 11.b là thành phần thực va 11.c là thành phần ảo)

Hình 12 mô tả biên độ tín hiệu méo do Phading

Hình 13 là hàm tự tương quan và phổ tín hiệu Phading

Ngày đăng: 25/03/2015, 11:31

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.a Chòm sao QAM 16 lý tưởng - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 1.a Chòm sao QAM 16 lý tưởng (Trang 10)
Hình 1.c Chịu tác động của kênh truyền Phading & AWGN - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 1.c Chịu tác động của kênh truyền Phading & AWGN (Trang 11)
Hình 2. Tỷ lệ lỗi bit trong môi trường có nhiễu - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 2. Tỷ lệ lỗi bit trong môi trường có nhiễu (Trang 11)
Hình 6. So sánh các phương pháp SC, EGC và MRC - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 6. So sánh các phương pháp SC, EGC và MRC (Trang 17)
Hình 8. Biểu diễn tại dải tần cơ sở của hai nhánh MRRC. - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 8. Biểu diễn tại dải tần cơ sở của hai nhánh MRRC (Trang 23)
Hình 10. Hai anten phát và hai anten thu. - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 10. Hai anten phát và hai anten thu (Trang 28)
Hình 12. Biên độ tín hiệu méo do Phading - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 12. Biên độ tín hiệu méo do Phading (Trang 31)
Hình 14. Chòm sao ký hiệu tác động bởi kênh truyền a) AWGN và b) Rayleigh + AWGN - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 14. Chòm sao ký hiệu tác động bởi kênh truyền a) AWGN và b) Rayleigh + AWGN (Trang 32)
Hình 15. MRRC-QAM16 với số anten thu thay đổi - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 15. MRRC-QAM16 với số anten thu thay đổi (Trang 34)
Hình 16. MRRC-8PSK với số anten thu thay đổi - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 16. MRRC-8PSK với số anten thu thay đổi (Trang 35)
Hình 17. MRRC-QPSK với số anten thu thay đổi - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 17. MRRC-QPSK với số anten thu thay đổi (Trang 36)
Hình 18. MRRC-2PSK với số anten thu thay đổi - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 18. MRRC-2PSK với số anten thu thay đổi (Trang 37)
Hình 19. Tác động của các loại nhiễu khác nhau - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 19. Tác động của các loại nhiễu khác nhau (Trang 38)
Hình 20. Hai anten phát và một anten thu dùng tổ hợp tối ưu và Alamouti - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 20. Hai anten phát và một anten thu dùng tổ hợp tối ưu và Alamouti (Trang 39)
Hình 21. So sánh phân tập máy phát và phân tập máy thu - nghiên cứu các phương pháp tổ hợp tối ưu
Hình 21. So sánh phân tập máy phát và phân tập máy thu (Trang 40)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w