BÁO cáo THÍ NGHIỆM môn học THÔNG TIN số

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG —^^^2^^— BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MƠN HỌC: THÔNG TIN SỐ Mã học phần : ET3250 Sinh viên : Phạm Hồng Hùng MSSV :20182558 Lớp : Điện tử 03 - K63 Nhóm thí nghiệm : T05 Hà Nội, 2021 BÀI KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ QPSK Code: len = 50000; % Do dai dong bit mo phong SNR_db = 0; % SNR co don vi Decibel SNR = 10A(SNR_db/10); % Doi SNR tu Decibel sang lan bsignal = randi([0 1],1,len); % Tao dong bit ngau nhien dai len % Thuc hien dieu che QPSK for i=1:2:len if & == *pi/4) % (i /2) = bsignal(i)==0 ; + & exp elseif == (i )==1 % qpsk_signal (i /2) = (j *pi/4) ( + & exp *5 )==1 ; elseif == (i % qpsk_signal (i /2) = (j *pi/4) ( + & exp *7 )==0 ; elseif == (i % qpsk_signal (i /2) = (j i/4); end end Es = std(qpsk_signal)A2; % Nang luong ky hieu N0 = Es/SNR; % Cong suat tap am % Tao nhieu Gauss noise = sqrt(N0/2)*(randn(1,length(qpsk_signal)) +j*randn(1,length(qpsk_signal))); qpsk_awgn = qpsk_signal + noise; % Cho tin hieu dieu che di qua kenh AWGN plot(qpsk_awgn, '.'); % Ve bieu chom tin hieu co nhieu title('Do thi chom 4-QPSK'); xlabel('I'); ylabel('Q'); hold on; plot(qpsk_signal,'r*'); % Ve bieu chom tin hieu khong nhieu plot(exp(j*[0:0.01:2*pi]),'r '); - Kết quả: +) Trường hợp SNR = Do thi chom 4-QPSK Q0 -1 -2 -3 -4 -4-3-2-10 I +) Trường hợp SNR = 5dB Do thi chom 4-QPSK Q -1 -2 -3 321 I +) Trường hợp SNR = 6dB Do thi chom 4-QPSK 2.5 1.5 0.5 -0.5 -1 -1.5 -2 -2 -1.5 2.5 -1 -0.5 0.5 1.5 I - Câu hỏi: Điềun chế tín hiệu để làm gì? Tại phải điều chế số? Nêu vai trò chức khối điều chế thơng tin số? • Điều chế tín hiệu để đưa thông tin cần truyền xa Khối điều chế có vai trị quan trọng, có nhiệm vụ làm trung gian q trình xử lý tín hiệu để truyền Mô tả kết mô phỏng? Giải thích? • KQ mơ tín hiệu thu dạng chum Do 4QPSK nên có điểm lệch 90 độ Trong điều chế PSK, phía thu giải mã sai? Năng lương ký hiệu Es lượng bit Eb trường hợp bao nhiêu? Tại sao? Es = 3dB theo CT Es = N.SQR BÀI SỐ XÁC SUẤT LỖI BIT TRONG ĐIỀU CHẾ QPSK - Code: len = 50000; % Do dai dong bit mo phong SNR_db = 0:2:8; % Tao vector SNR_db = SNR = 10.A(SNR_db/10); % Doi SNR tu Decibel sang lan bsignal = randi([0 1],1,len); % Tao dong bit ngau nhien dai len % Thuc hien dieu che QPSK for i=1:2:len if bsignal(i)==0 & bsignal(i+1)==0 % 00 qpsk_signal((i+1)/2) = exp(j*3*pi/4); elseif bsignal(i)==0 & bsignal(i+1)==1 % 01 qpsk_signal((i+1)/2) = exp(j*5*pi/4); elseif bsignal(i)==1 & bsignal(i+1)==1 % 11 qpsk_signal((i+1)/2) = exp(j*7*pi/4); elseif bsignal(i)==1 & bsignal(i+1)==0 % 10 qpsk_signal((i+1)/2) = exp(j*pi/4); end end % Tim BER mo phong for i=1:length(SNR_db) r_signal = awgn(qpsk_signal,SNR_db(i)); % Dieu che QPSK di qua nhieu AWGN for j=1:2:len % Giai dieu che tin hieu QPSK co nhieu if real(r_signal((j+1)/2))>=0 if imag(r_signal((j+1)/2))>=0 % Goc phan tu I r_bsignal(j) = 1; r_bsignal(j+1) = 0; else % Goc phan tu IV r_bsignal(j) = 1; r_bsignal(j+1) = 1; end else if imag(r_signal((j+1)/2))>=0 % Goc phan tu II r_bsignal(j) = 0; r_bsignal(j+1) = 0; else III % Goc phan tu r_bsignal(j) = 0; r_bsignal(j+1) = 1; end end end [n,BER(i)] = biterr(r_bsignal,bsignal); end Pb = 1/2*erfc(1/sqrt(2).*sqrt(SNR)); % bit plot(SNR_db,Pb,'ro '); % thuyet title('Do thi ty le bit loi ly thuyet xlabel('SNR_d_B'); ylabel('BER'); hold plot(SNR_db,BER); % mo legend('Ly thuyet','Mo hold off; - Kết quả: Xac suat loi Ve thi Pb ly va mo phong'); on; Ve thi BER phong phong'); BER mô phỏng: [0.1609 0.1034 0.0549 0.0241 0.0056] - Câu hỏi: So sánh điều chế BPSK QPSK? • Xác suất lỗi bit tương đương QPSK có tỷ lệ lỗi thấp • QPSK điều chế phụ trực giao mã hóa bit thành • BPSK điều chế pha nhị phân, điều chế tín hiệu số 0, lệch pha 180 độ Nêu số hệ thống thực tế sử dụng kỹ thuật điều chế số QPSK? • Hệ thống OFDM Hệ thống truyền tin nước BÀI MÔ PHỎNG ĐIỀU CHẾ M-QAM QUA KÊNH NHIỄU GAUSS - Code: n sym = 50000; % So ky tu dieu che M = [16 64 256]; % So Symbol ky hieu SNR db = 0:25; % Tao vector SNR = - 25 Decibel BER = zeros(length(M),length(SNR_db)); % BER de luu ti le loi bit EbN0 = SNR_db; Pe = BER; for k = 1:size(M,2) % size(M,2) la so cot cua M s stream = randi([0 M(k)-1],1,n sym); % Tao dong bieu tuong dain sym s mod = qammod(s stream,M(k),'GRAY'); % Dieu che M-QAM for r = 1:size(SNR db,2) % Vong lap tinh BER s mod awgn = awgn(s mod,SNR db(r),'measured'); % Tin hieu qua nhieu s demod = qamdemod(s mod awgn,M(k),'GRAY'); % Giai dieu che M-QAM [num, ratio] = biterr(s_stream,s_demod); % Tinh ti le loi bit BER(k,r) = ratio; % Luu ti le loi bit vao BER EbN0(r) = 10A(SNR_db(r)/20); Pe(k,r) = berawgn (EbN0(r),'qam',M(k)); end end semilogy(SNR_db,BER(1,:),'bo-'); % Ve thi BER ung voi M = 16 hold on; plot(EbN0,Pe(1,:),'g-'); % Ve thi Pe ung voi M = 16 semilogy(SNR_db,BER(2,:),'rs-'); % Ve thi BER ung voi M = 64 plot(EbN0,Pe(2,:),'c-'); % Ve thi Pe ung voi M = 64 semilogy(SNR db,BER(3,:),'m*-'); % Ve thi BER ung voi M = 256 plot(EbN0,Pe(3,:),'k-'); % Ve thi Pe ung voi M = 256 grid on; title('Do thi the hien ty le loi bit M-QAM'); xlabel('SNR dB'); ylabel('BER'); legend('BER 16-QAM','Pe 16-QAM','BER 64-QAM','Pe 64-QAM','BER 256-QAM','Pe 256-QAM' ); hold off; Kết quả: Do thi the hien ty le loi bit M-QAM 100 10-2 10-4 tì 10-6 10 10-8 10-10 SNR = 16-QAM BE 0dB 5dB 10dB 15dB 20dB 25dB 0.2879 0.1642 0.0586 0.0047 5.0000e-06 0.3603 0.2614 0.1528 0.0645 0.0086 2.3333e-05 0.3959 0.3245 0.2365 0.1417 0.0658 0.0125 R Pe 64-QAM BE R Pe 256QAM BE R Pe 10-12_ _ 10 SNR 15 20 25 dB - Câu hỏi: Khi số mức điều chế M tang BER thay đổi nào? Giải thích? • M tang BER cững tang Vì số mức điều chế tang BER tang Số mức điều chế M tang lên cao có ưu nhược điểm gì? M tăng lên lớn khơng? Vì sao? • M tang lên cao truyền nhiều bit công suất tỷ lệ lỗi bit tang • M khơng thể tăng lên lớn tốn chi phí để tăng công suất phát ... Câu hỏi: Điềun chế tín hiệu để làm gì? Tại phải điều chế số? Nêu vai trò chức khối điều chế thơng tin số? • Điều chế tín hiệu để đưa thông tin cần truyền xa Khối điều chế có vai trị quan trọng,... điều chế pha nhị phân, điều chế tín hiệu số 0, lệch pha 180 độ Nêu số hệ thống thực tế sử dụng kỹ thuật điều chế số QPSK? • Hệ thống OFDM Hệ thống truyền tin nước BÀI MÔ PHỎNG ĐIỀU CHẾ M-QAM QUA... 10-12_ _ 10 SNR 15 20 25 dB - Câu hỏi: Khi số mức điều chế M tang BER thay đổi nào? Giải thích? • M tang BER cững tang Vì số mức điều chế tang BER tang Số mức điều chế M tang lên cao có ưu nhược