DSpace at VNU: Kỹ thuật tổ hợp tỷ số cực đại

Trình bày về 4 kỹ thuật phân tập là phân tập không gian, tần số, thời gian và phân cực, đi sâu phân tích kỹ 4 kỹ thuật phân tập không gian: kỹ thuật chọn lựa, kỹ thuật tổ hợp ngưỡng, kỹ

Kỹ thuật tổ hợp tỷ số cực đại

Lê Xuân Hoằng Trường Đại học Công nghệ Luận văn ThS chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử; Mã số: 60 52 70

Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Viết Kính

Năm bảo vệ: 2008

Abstract: Khái quát về tổn hao đường truyền và suy giảm che khuất, mô tả đặc trưng của

thay đổi công suất tín hiệu thu theo khoảng cách do sự tổn hao đường truyền và cản trở tín hiệu Mô tả và giới thiệu về mô hình truyền lan tín hiệu trong không gian tự do, các

mô hình truyền lan tia Trình bày một số mô hình tổng quát đơn giản với các thông số được sử dụng để phân tích và thiết kế hệ thống Nghiên cứu mô hình thống kê đa đường,

cụ thể là các mô hình kênh fading băng hẹp và băng rộng Trình bày về 4 kỹ thuật phân tập là phân tập không gian, tần số, thời gian và phân cực, đi sâu phân tích kỹ 4 kỹ thuật phân tập không gian: kỹ thuật chọn lựa, kỹ thuật tổ hợp ngưỡng, kỹ thuật tổ hợp tỷ số cực đại, kỹ thuật tổ hợp hệ số khuyếch đại bằng nhau Tiếp theo tập trung phân tích kỹ thuật

tổ hợp tỷ số cực đại đối với cả hai trường hợp: tổ hợp tỷ số cực đại với kênh fading độc lập và tổ hợp tỷ số cực đại với kênh fading có tương quan

Keywords: Kênh đa đường; Kỹ thuật điện tử; Kỹ thuật đường truyền; Tỷ số cực đại;

Viễn thông

Content

MỞ ĐẦU

Ngày nay với sự phát triển như vũ bảo của công nghệ thông tin, công nghệ điện tử, công nghệ viễn thông Điều này đã làm cho nhu cầu về các loại hình dịch vụ ngày càng phong phú và

đa dạng Có những dịch vụ đòi hỏi băng tần rộng, có dịch vụ chỉ đòi hỏi băng tần hẹp, có những dịch vụ đòi hỏi tốc độ cao, có những dịch vụ lại đòi hỏi tốc độ thấp Để đáp ứng được những nhu cầu này thì hàng loạt các công nghệ mới đã ra đời Để đáp ứng được những nhu cầu về các loại hình dịch vụ đòi hỏi băng tần rộng thì hiện nay ta sử dụng công nghệ truyền dẫn cáp quang hay công nghệ truyền dẫn vô tuyến Nhưng đối với các dịch vụ chuyển động thì hiện nay ta chỉ có thể

sử dụng công nghệ truyền dẫn vô tuyến Theo nghiên cứu của Hert trong thập kỷ 1880 thì sóng điện từ có thể truyền trong không gian tự do Đối với đường truyền vô tuyến thì nó có ưu điểm là băng tần không bị hạn chế nhưng nó lại có nhược điểm là khi sóng điện từ truyền trong môi

trường vô tuyến thì nó gặp phải rất nhiều khó khăn bởi nó không chỉ nhạy cảm với ồn, nhiễu, sự cản trở, và hiện tượng đa đường, mà sự trở ngại này còn thay đổi theo thời gian mà ta không thể

dự đoán được do sự chuyển động của người dùng Điều này đã làm cho tín hiệu thu được bị méo hoặc làm giảm công suất Để khắc phục nhược điểm này có rất nhiều kỷ thuật thu tín hiệu vô tuyến đã được áp dụng, một trong những kỷ thuật thu có hiệu quả nhất là kỷ thuật phân tập không gian, điển hình cho kỹ thuật phân tập không gian là kỷ thuật tổ hợp tỷ số cực đại Trong

đề tài này ta sẽ nghiên cứu kỹ về kỹ thuật tổ hợp tỷ số cực đại:

Đề tài được chia làm 4 chương:

Chương 1: Trình bày về tổn hao đường truyền và suy giảm che khuất Trong chương này

ta sẽ mô tả đặc trưng của sự thay đổi công suất của tín hiệu thu theo khoảng cách do sự tổn hao đường truyền và sự cản trở tín hiệu Tiếp theo ta sẽ mô tả và giới thiệu sơ qua về mô hình tín hiệu, ta sẽ trình bày mô hình truyền lan tín hiệu đơn giản nhất, cụ thể là mô hình truyền lan tín hiệu trong không gian tự do Sau đó ta sẽ mô tả các mô hình truyền lan tia Các mô hình này được sử dụng để xấp xỉ sự truyền lan sóng theo phương trình Maxwell Các mô hình tia phụ thuộc nhiều vào tính chất hình học và tính chất điện môi của vùng mà tín hiệu truyền qua Ta cũng sẽ trình bày một số mô hình tổng quát đơn giản với một vài thông số thường được sử dụng trong thực tế cho việc phân tích và thiết kế hệ thống

Chương 2: Ta sẽ trình bày các mô hình thống kê đa đường Trong chương này sẽ trình bày về các mô hình kênh fading đa đường thống kê có đáp ứng xung thay đổi theo thời gian Cụ thể ta sẽ trình bày về các mô hình kênh fading băng hẹp và mô hình kênh fading băng rộng

Chương 3: Chương này ta sẽ trình bày về kỹ thuật phân tập Trong chương này ta sẽ trình bày về 4 kỹ thuật phân tập: Kỹ thuật phân tập không gian, kỹ thuật phân tập tần số, kỹ thuật phân tập thời gian, kỹ thuật phân tập phân cực Trong đó ta sẽ đi vào phân tích kỹ về 4 kỹ thuật phân tập không gian đó là: kỹ thuật chọn lựa, kỹ thuật tổ hợp ngưỡng, kỹ thuật tổ hợp tỷ số cực đại, kỷ thuật tổ hợp có hệ số khuyếch đại bằng nhau

Chương 4: Trong chương này ta sẽ đi sâu vào phân tích kỹ thuật tổ hợp tỷ số cực đại đối với cả hai trường hợp: Tổ hợp tỷ số cực đại với kênh fading độc lập và tổ hợp tỷ số cực đại với kênh fading có tương quan

References

[1] Andrea Gold Smith (2003), “ Wireless communication ”, STANFORD UNIVERSITY

[2] Andrea Gold Smith (December 7, 2002), “Maximal Ratio Combining with

Correlated Rayleigh Fading Channels”

[3] W.C Jakes, Jr., Microwave Mobile Communications New York: Wiley, 1974 Reprinted by IEEE Press

[4] D Parsons, The Mobile Radio Propagation Channel New York: Halsted Press (Division of Wiley).1992

[5] J.W McKown and R.L Hamilton, Jr., “Ray tracing as a design tool for radio networks,” IEEE Network, Vol 5, No 6, pp 27 – 30, Nov 1991

[6] N Amitay, “Modeling and computer simulation of wave propagation in lineal line-of-sight microcells,” IEEE Trans Vehic Technol., Vol VT-41, No 4, pp 337–342, Nov 1992

[7] W.D Rummler, “More on the multipath fading channel model,” IEEE Trans Commun., Vol.COM-29, No 3, pp 346–352, March 1981 (6)

[8] W.C Wong and L.J Greenstein, “Multipath fading models and adaptive equalizers in microwave

digital radio,” IEEE Trans Commun., Vol COM-32, No 8, pp 928–934, Aug 1984

[9] R.J Luebbers, “Finite conductivity uniform GTD versus knife edge diffraction in prediction

of propagation path loss,” IEEE Trans Antennas Propagat., Vol AP-32, No 1, pp 70–76, Jan

1984

[10] C Bergljung and L.G Olsson, “Rigorous diffraction theory applied to street microcell propagation,” Globecom Conf Rec., pp 1292–1296, Dec 1991

[11] G.K Chan, “Propagation and coverage prediction for cellular radio systems,” IEEE Trans Vehic Technol., Vol VT-40, No 4, pp 665–670, Nov 1991

[12] K.C Chamberlin and R.J Luebbers, “An evaluation of Longley-Rice and GTD propagation models,” IEEE Trans Antennas Propagat., vol AP-30, No 11, pp 1093–1098, Nov 1982

[13] S.Y Seidel, T.S Rappaport, S Jain, M.L Lord, and R Singh, “Path loss, scattering, and multipath delay statistics in four European cities for digital cellular and microcellular

radiotelephone,” IEEE Trans Vehic Technol., Vol VT-40, No 4, pp 721–730, Nov 1991

[14] R.S Kennedy Fading Dispersive Communication Channels New York: Wiley, 1969

[15] G.L Turin “Introduction to spread spectrum antimultipath techniques and their application

to urban digital radio,” IEEE Proceedings, Vol 68, No 3, pp 328–353, March 1980

[16] W.C Jakes, Jr., Microwave Mobile Communications New York: Wiley, 1974

[17] S.O Rice, “Mathematical analysis of random noise,” Bell System Tech J., Vol 23, No 7,

pp 282–333, July 1944, and Vol 24, No 1, pp 46–156, Jan 1945

[18] G.L Stuber, Principles of Mobile Communications, Kluwer Academic Publishers, 2nd Ed.,

2001

[19] H.S Wang and N Moayeri, “Finite-state Markov channel - A useful model for radio

communication channels,” IEEE Trans Vehic Technol., pp 163–171, Feb 1995

[20] W Lee, Mobile Communications Engineering New York: McGraw-Hill, 1982

[21] J Winters, “Signal acquisition and tracking with adaptive arrays in the digital mobile radio system is-54 with flat fading,” IEEE Trans Vehic Technol., vol 43, pp 1740–1751, Nov 1993

[22] M K Simon and M -S Alouini, “A unified approach for the probability of error for

noncoherent and differentially coherent modulations over generalized fading channels,” IEEE Trans Commun., vol COM-46, pp 1625–1638, December 1998

[23] A Paulraj, Diversity, Mobile Communications Handbook, New York: IEEE Press, 1999

[24] A Goldsmith, EE359 Wireless Communications course reader, 2002

[25] L Fang, G Bi, and A C Kot, New Method of Performance Analysis for

Diversity Reception with Correlated Rayleigh-fading Signals, IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol 49, No 5, September 2000, pp.1807-1812

[26] A Paulraj, EE492 Space-Time Wireless Communications class notes, 2002, lecture 7

[27] L J Kasper, Statistical Review,

http://www.kaspercpa.com/statisticalreview.htm, 1998

[28] P Lombardo, F Fedele, M M Rao, MRC Performance for Binary Signals in Nakagami Fading with General Branch Correlation, IEEE Transactions on Communications, Vol 47, No

1, January 1999, pp.44-50