Nghiên cứu kỹ thuật ghép kênh phân chia tần số trực giao OFDM, trình bày cơ sở để thực hiện mô hình hệ thống OFDM, phân tích mô hình điều chế và giải điều chế hệ thống OFDM.. Từ đó đi s
Trang 1Giảm PAPR và MAI trong hệ thống
MC-CDMA
Hoàng Văn Tùng
Trường Đại học Công nghệ Luận văn ThS ngành: Kỹ thuật điện tử; Mã số: 60 52 70 Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Viết Kính
Năm bảo vệ: 2008
Abstract Nghiên cứu kỹ thuật ghép kênh phân chia tần số trực giao OFDM, trình
bày cơ sở để thực hiện mô hình hệ thống OFDM, phân tích mô hình điều chế và giải điều chế hệ thống OFDM Từ đó đi sâu vào phân tích ưu điểm và nhược điểm của hệ thống này, PAPR là nhược điểm lớn trong hệ thống OFDM và đưa ra một số giải pháp để khắc phục PAPR Giới thiệu hệ thống trải phổ đa sóng mang MC-SS, tổng quan về nguyên lý, đặc điểm kỹ thuật của hệ thống đa sóng mang MC-SS Phân tích những ưu điểm và hạn chế của hệ thống này, qua đó trình bày một số giải pháp khắc phục: dùng các loại mã giả ngẫu nhiên PN như (chuỗi m, Gold, kasami) để triệt nhiễu đa người dùng Tìm hiểu các kỹ thuật tách sóng đơn người dùng SUD và tách sóng đa người dùng MUD Giảm PAPR và nhiễu đa người dùng MUI ở đường lên
và xuống trong hệ thống MC-CDMA qua: chuỗi trải phổ và tiêu chuẩn lựa chọn, chuỗi trực giao, tỉ số công suất đỉnh trên trung bình và hệ số đỉnh, nhiễu đa truy nhập MAI, tối thiểu hóa MAI, tối thiểu hóa hệ số đỉnh tổng thể GCP và MAI liên kết, và
đưa ra nhận xét kết quả
Keywords Kỹ thuật trải phổ; Kỹ thuật điện tử; Thông tin di động; Đa truy nhập
Content
Công nghệ ra đời là nhằm đáp ứng nhu cầu của con người Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu đó ngày càng tăng cao, để đáp ứng cho những yêu cầu cao đó, đòi hỏi khoa học công nghệ cũng phải cách mạng hóa và cải tiến kỹ thuật để phát triển không ngừng nhằm tạo ra những tiện ích hơn nữa cho con người Thế giới đa truyền thông kỹ thuật số (Multimedia) kỳ diệu đã và đang đáp ứng ngày càng tốt những nhu cầu này Truyền thông di động cũng không nằm ngoài vòng kết nối đó, với hàng loạt công nghệ tiên tiến tham gia phục
vụ con người
Hiện nay Việt Nam đang sử dụng hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM dựa trên công nghệ TDMA Theo dòng lịch sử phát triển của công nghệ, với tính năng ưu việt của công nghệ CDMA có tính bảo mật tín hiệu cao hơn TDMA, nhờ sử dụng tín hiệu trải phổ Ngoài ra, với tốc độ truyền nhanh hơn các công nghệ hiện có, nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai nhiều tùy chọn dịch vụ như thoại, thoại và dữ liệu, fax, Internet, Hiện nay Việt Nam đang triển khai mạng di động thông tin di động thứ ba (3G), và trong tương lai với những giải pháp mới mạng di động thế hệ thứ tư (4G) đã được đề xuất
Trang 2Yêu cầu của truyền tin là nhanh, ổn định và tin cậy nhưng tốc độ phải cao những vấn đề của truyền thông di động hết sức khắc nghiệt là, suy hao đường truyền tăng theo khoảng cách, theo tần số, ảnh hưởng phading, ảnh hưởng của hiện tượng di tần Doppler Để giải quyết những yêu cầu mâu thuẫn trên đòi hỏi phải có những công nghệ và giải pháp mới Các hệ thống thông tin di động phải thiết kế để chống lại mất mát do đa đường, do phading chọn lọc tần số và độ tán sắc đa đường dẫn tới nhiễu xuyên kí hiệu ISI Kỹ thuật trải phổ đa sóng mang MC-CDMA
là một phương pháp hấp dẫn để chống lại trải trễ của kênh thông qua truyền thông tin qua nhiều sóng mang con có tốc độ bit thấp Cơ sở của công nghệ này là sự kết hợp giữa điều chế đa sóng mang MCM mà một trường hợp đặc biệt của nó là điều chế phân chia theo tần số trực giao OFDM và đa truy nhập phân chia theo mã CDMA Nhưng MC-CDMA có băng thông rộng và
có thể là đối tượng chịu ảnh hưởng của phading đa đường chọn lọc tần số Hơn nữa số lượng người dùng trong hệ thống ngày càng gia tăng với các tốc độ dữ liệu cao thấp khác nhau thì mức độ dàn trải tần số càng trở nên rộng hơn và cần phải dùng những máy thu phức tạp hơn
Do đó vấn đề kênh truyền và nhiễu đa truy nhập MAI là hai nguyên nhân chính dẫn đến làm
giảm chất lượng hệ thống Chính vì vậy phạm vi nghiên cứu của luận văn là giảm PAPR trong OFDM và giảm MAI trong CDMA để nhằm nâng cao chất lượng cho hệ thống MC-CDMA
Trong phạm vi của Luận văn này, tác giả sẽ trình bày các nội dung chính gồm 3 chương như sau:
- Chương 1: Kỹ thuật ghép kênh phân chia tần số trực giao OFDM, trong đó trình bày
về cơ sở để thực hiện mô hình hệ thống OFDM, phân tích mô hình điều chế và giải điều chế hệ thống OFDM Từ đó đi sâu vào phân tích một số ưu điểm và hạn chế chính của hệ thống này PAPR là một nhược điểm lớn trong hệ thống OFDM Vì vậy, trong chương này tác giả trình bày một số giải pháp để khắc phục PAPR
- Chương 2: Các mô hình trải phổ đa sóng mang MC-SS Tác giả trình bày tổng quan
về nguyên lý, đặc điểm kỹ thuật của các hệ thống đa sóng mang MC-SS Từ đó đánh giá
sơ bộ ưu điểm, hạn chế của hệ thống này Qua đó, tác giả trình bầy môt số giải pháp khắc phục: dùng các loại mã giả ngẫu nhiên PN như (chuỗi m, Gold, kasami) để triệt nhiễu đa người dùng Các kỹ thuật tách sóng đơn người dùng SUD và tách sóng đa người dùng MUD
- Chương 3: Giảm PAPR và MUI ở đường lên và xuống trong hệ thống MC-CDMA
- Phụ lục: gồm một số chương trình mô phỏng bằng phần mềm Matlab, để tạo ra các chuỗi giả ngẫu nhiên như Gold, chuỗi m, chuỗi Walsh, kasami
Do còn hạn chế về kiến thức, tài liệu tham khảo cũng như thời gian nghiên cứu có hạn, nên Luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế Rất mong được sự góp ý
và chỉ bảo tận tình của các Thầy cô và bạn đọc
References
[1] Gordon stuber “orthgonal frequency division multiplexing for Wireless communication” 2006- Springer science-
[2] R Van Nee, R Prasad (2000), OFDM for Wireless Multimedia Communication, Artech House, Boston
[3] Domenico Farrnese (1998), techniques for Peack Power Reduction in OFDM system, Master Thesis, Chalmers University of technology
[4] http://www.eecs,berkeley.edu/Research/Projects/ofdm/wirelss/mcm.html
[5] Brain S Krongold and Dougalas L Jounes (2004), “An Active-Set Approach for OFDM
PAR reduction via Tone Reservation”, IEEE Transactions on Signal Processing, 52(2)
Trang 3[6] Nguyễn Ngọc Tiến (2007), “Các kỹ thuật tách tín hiệu của hệ thống thông tin
Multicarrier-CDMA trong kênh đường xuống”, tr.1-16, Chuyên đề Tiến sĩ công nghệ Bưu
chính Viễn thông, Học viện công nghệ Bưu chính Viễn thông, Hà Nội
[7] Nguyen Ngoc Tien, Nguyen Viet Kinh (2006), “Performance evaluation MC-CDMA system over frequency selective Rayleigh Fading channel using Matlab” Rev.08
[8] S Hara and R Prasad Overview of multicarrier CDMA.IEEE Communications Magazine, Vol 35, No 12, Pages 126-133, December 1997
[9] J.Medbo Channel models for HIPERLAN/2 in different in- door scenarios In ETSI BRAN doc 3ERI085b, March 1998
[10] S.Nobilet, D.Mottier "Spreading sequencys for up link and down link MC-CDMA systems: PAPR and MAI minimization" ETT 2004