slide đồ án kỹ thuật MIMO OFDM và đánh giá chất lượng hệ thống 20

ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: KỸ THUẬT MIMO-OFDM SVTH : Tống Xuân Nghĩa LỚP : ĐTVTBK28 GVHD : THS ĐÀO MINH HƯNG QUY NHƠN - THÁNG NĂM 2010 Chương 1: Tổng quan kỹ thuật MIMO-OFDM hệ thống thông tin di động Chương 2: Kỹ thuật OFDM Chương 3: Kỹ thuật MIMO Chương 4: Kỹ thuật MIMOOFDM Chương 5: Mô đánh giá chất lượng hệ thống Xu hướng phát triển hệ thống thông tin g di động GSM/GPRS hốn t ảo hệ h n hoà độ cao Tốc in cậy t Độ i lớn ối mọ n Kết nơi WCDMA/ IEEE802.11  Hiệu sử dụng phổ  Giới hạn băng thông  Vấn đề nhiễu MIMO_OFDM GSM/GPRS WCDMA/ GSM/GPRS IEEE802.1 WCDMA IEEE80 2.11  Tiết kiệm lượng  Nhiễu  Băng thông  Vùng bao phủ  Tốc độ rớt liệu Môi trường vô tuyến thông tin di động Tổng quan MIMO_OFDM KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA MIMO_OFDM kĩ thuật sử dụng nhiều anten phát thu, chia dòng liệu ban đầu thành nhiều dịng liệu theo thuật tốn cho trước, dòng liệu thực ghép kênh phân chia theo tần số trực giao, trước đưa đến anten tương ứng truyền Phía thu nhận dòng liệu từ nhiều anten sử dụng thuật tốn thích hợp để tổng Anten MIMO_OFDM hợpKhối lạiphát dòng liệu ban đầu Khối phát OFDM Bits input Khối phát MIMO TX1 Anten n Khối phát OFDM n TXn Khối nhận MIMO_OFDM Anten Khối thu OFDM RX1 Anten m Khối thu OFDM m RXm Khối thu MIMO Bits output Ưu điểm hệ thống MIMO_OFDM Công nghệ: Hiệu sử dụng phổ, chống fading nhiều tia… Tối ưu hố cơng suất phát Chống nhiễu xuyên kí tự, nhiễu xuyên kênh Nâng cao tốc độ truyền tín hiệu Thích ứng hầu hết tiêu chuẩn vơ tuyến Thích ứng việc truyền dẫn đa đường, chất lượng tín hiệu nâng cao nhờ phân tập không gian Người dùng: Chất lượng dịch vụ cao dụng cho cung cấp dịch vụ… Độ tin cậy đảm bảo Nhiều dịch vụ tích hợp Tăng phạm vi bao phủ… Tối ưu hố cơng suất phát Nâng cao chất lượng mạng Giảm chi phí hệ thống Có thể áp dụng cho hầu hết hệ thống thông tin di động Sự lựa chọn khả nhà KĨ THUẬT OFDM Định nghĩa khái niệm: OFDM(ghép kênh phân chia theo tần số trực giao) kĩ thuật điều chế đa sóng trực giao, liệu truyền nhờ nhiều sóng mang phụ SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG OFDM KĨ THUẬT OFDM Sắp xếp mã hóa M_QAM IDFT/DFT Sắp xếp dịng bit nhị phân thành nhóm Nbits tương ứng với phương pháp điều chế M_QAM QAM phương pháp điều chế biên độ pha Dữ liệu đưa vào sóng mang phụ trực giao Thực tế FFT/IFFT thay DFT/IDFT Tín hiệu tín hiệu rời rạc có chiều dài N miền thời gian KĨ THUẬT OFDM Chống nhiễu xuyên kí tự Chiều dài CP phải hạn chế để đảm bảo hiệu suất sử dụng dải tần, phải lớn trải trễ cực đại Chèn dải bảo vệ Chèn Pilot Và Ước lượng kênh xác định hàm truyền đạt kênh thời gian để thực giải điều chế bên thu bên phát sử dụng kiểu điều chế kết hợp  Mẫu tin dẫn đường chèn với mẫu tin có ích miền tần số miền thời gian Khoảng cách tín hiệu pilot Df ≤ f sτ max +Trong miền tần số: f D maxthời (TS + Tgian: G) miền Dt ≤ +Trong TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT MIMO Khái niệm định nghĩa: Kĩ thuật MIMO kỹ thuật sử dụng nhiều anten phát nhiều anten thu Phân loại: phân tập theo không liệu gian, phân tập theo thời gian, phân vào tập theo tần số, mã hố khối khơng gian thời gian, mã hố lưới không gian thời gian ghép kênh không gian Ưu điểm: Tăng độ lợi mảng, làm tăng tỉ số tín hiệu nhiễu, từ làm tăng khoảng cách truyền dẫn mà không cần tăng cơng suất phát Tăng độ lợi phân tập: làm giảm tượng fading thông qua việc sử dụng hệ thống anten phân tập, nâng cao chất lượng hệ thống Tăng hiệu phổ: cách sử dụng ghép kênh không gian Tăng dung lượng kênh mà không cần tăng công suất phát băng thông Anten phát Bộ chuyể n đổi MIMO * * * Hij Anten thu Bộ giải chuyể n đổi MIMO liệu Nhược điểm Tăng độ phức tạp xử lí tín hiệu phát thu Kích thước thiết bị di động tăng lên Nhiễu đồng kênh: sử dụng nhiều anten truyền liệu với băng tần Nhiễu liên kênh: nhiều người dùng sử dụng hệ thống MIMO PHÂN TẬP Định nghĩa: Phân tập kĩ thuật cải thiện độ tin cậy tín hiệu cách sử dụng hai hay nhiều kênh thơng tin liên lạc với tính chất khác Bộ kết hợp tín hiệu thu Phân tập thời gian Bộ kết hợp kiểu lựa chọn Bộ kết hợp kiểu quét Phân tập không gian nr Bộ kết hợp tỉ số cực đại r = ∑ α i ri i =1 α i = Ai e − j φi nr r = ∑ Ai i =1 MÃ HÓA KHỐI KHÔNG GIAN_THỜI GIAN (STBC) Định nghĩa: STBC kĩ thuật sử dụng truyền thông vô tuyến, truyền nhiều phiên dòng liệu qua nhiều anten sử dụng nhiều phiên tín hiệu nhận khác để nâng cao chất lượng tín hiệu thu Mã hóa: Mã hóa với anten phát(Alamouti) Mã hóa với anten phát Mã hóa với số anten phát Nt MÃ HĨA KHỐI KHƠNG GIAN_THỜI GIAN(STBC) GIẢI MÃ: Bộ giải mã trực giao STBC giải mã tối ưu (maximum likelihood decoding) thực thu với q trình xử lí tuyến tính Sơ đồ giải mã STBC HỆ THỐNG MIMO_OFDM Sơ đồ khối phát hệ thống MIMO_OFDM Sơ đồ khối thu hệ thống MIMO_OFDM HỆ THỐNG STBC_OFDM Mô hình hệ thống STBC-OFDM 2x2 Tại thời điểm t, khối bit thơng tin mã hố để phát từ mã khơng gian thời gian mà bao gồm 2*M kí tự điều chế Từ mã không gian-thời gian cho bởi:  xt1,1 Xt =   xt ,1 xt1,2 xt1, M   xt2,2 xt2, M  MÔ PHỎNG LƯU ĐỒ : KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG MỞ ĐỀ TÀI Kết luận: Tìm hiểu kĩ thuật OFDM, MIMO thơng tin di động Trình bày tổng quan kĩ thuật MIMO_OFDM thơng tin di động Phân tích hệ thống MIMO_OFDM thông qua hệ thống STBC_OFDM thông tin di động Hướng mở đề tài: Nghiên cứu STBC kết hợp mã turbo,TCM để tạo độ lợi mã hoá, nâng cao chất lượng hệ thống Tìm hiểu kĩ thuật khác hệ thống MIMO_OFDM: STTC, SM CẢM ƠN SỰ THEO DÕI CỦA Q THẦY CƠ VÀ CÁC BẠN ... quan kỹ thuật MIMO- OFDM hệ thống thông tin di động Chương 2: Kỹ thuật OFDM Chương 3: Kỹ thuật MIMO Chương 4: Kỹ thuật MIMOOFDM Chương 5: Mô đánh giá chất lượng hệ thống Xu hướng phát triển hệ. .. trình xử lí tuyến tính Sơ đồ giải mã STBC HỆ THỐNG MIMO_ OFDM Sơ đồ khối phát hệ thống MIMO_ OFDM Sơ đồ khối thu hệ thống MIMO_ OFDM HỆ THỐNG STBC _OFDM Mơ hình hệ thống STBC -OFDM 2x2 Tại thời điểm... LƯU ĐỒ : KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG MỞ ĐỀ TÀI Kết luận: Tìm hiểu kĩ thuật OFDM, MIMO thơng tin di động Trình bày tổng quan kĩ thuật MIMO_ OFDM thơng tin di động Phân tích hệ thống MIMO_ OFDM