(LUẬN VĂN THẠC SĨ) Nghiên cứu giải pháp xử lý tín hiệu để cải thiện chất lượng truyền số liệu trong mạng tính toán di động thế hệ thứ 3 Luận văn ThS. Công nghệ thông tin 60 48 15

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THƯỢNG ĐỨC NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG TÍNH TỐN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI: 2010 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THƯỢNG ĐỨC NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG TÍNH TỐN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ Nghành: Chuyên ngành: Mã số: Công nghệ thơng tin Truyền liệu mạng máy tính 60 48 15 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trần Hồng Quân HÀ NỘI: 2010 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THƯỢNG ĐỨC NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG TÍNH TỐN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI: 2010 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THƯỢNG ĐỨC NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG TÍNH TOÁN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ Nghành: Chuyên ngành: Mã số: Công nghệ thông tin Truyền liệu mạng máy tính 60 48 15 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trần Hồng Quân HÀ NỘI: 2010 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đạt đƣợc luận văn sản phẩm riêng cá nhân tơi, khơng chép ngƣời khác Trong tồn nội dung luận văn, điều đƣợc trình bày cá nhân đƣợc tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng đƣợc trích dẫn hợp pháp Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm chịu hình thức kỉ luật theo quy định cho lời cam đoan Hà Nội, 10/2010 Nguyễn Thƣợng Đức TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ (3G) 11 1.1 Các đặc điểm W-CDMA [4] 12 1.2 Các đặc tính kỹ thuật W-CDMA [4] 15 1.3 Cấu trúc mạng W-CDMA 17 1.3.1 Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN 19 1.3.2 Giao diện vô tuyến [8] 21 1.4 Kết luận chƣơng 24 CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG TRUYỀN DẪN 25 2.1 Các mơ hình truyền tín hiệu [1] 26 2.2 Tổn hao không gian tự [1] 28 2.3 Truyền lan nhiều đƣờng [9] 29 2.3.1 Mô hình hai tia [6] 30 2.3.2 Mơ hình 10 tia [3] 32 2.4 Mơ hình thực nghiệm 33 2.4.1 Mô hình Okumura [3] 33 2.4.2 Mơ hình Hata [9] 33 2.4.3 Mơ hình Hata mở rộng 34 2.4.4 Mơ hình tuyến tính khúc 34 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 2.4.5 Hệ số suy hao nhà 35 2.5 Mơ hình tổn hao đƣờng đơn giản [3] 36 2.6 Fadinh che tối 37 2.7 Kết hợp suy hao đƣờng trình che tối 39 2.8 Xác suất gián đoạn theo suy hao đƣờng che tối 40 2.9 Kết luận chƣơng 40 CHƢƠNG 3: GIẢM XÁC SUẤT LỖI BẰNG CÁC GIẢI PHÁP PHÂN TẬP ANTEN 41 3.1 Giới thiệu 41 3.2 Tạo đƣờng truyền độc lập 41 3.3 Phân tập thu 43 3.3.1 Mơ hình hệ thống 43 3.3.2 Phƣơng pháp phân tập kết hợp lựa chọn (Selection Combining) 45 3.3.3 Phân tập kết hợp ngƣỡng (Threshold Combining) 52 3.3.4 Kết hợp với tỉ lệ cực đại (MRC – Maximal Ratio Combining) 54 3.3.5 Kết hợp độ lợi (Equal-Gain Combining) 60 3.4 Phân tập phát 63 3.4.1 Kênh biết đầu phát 63 3.4.2 Kênh chƣa biết đầu phát – Sơ đồ Alamouti 65 3.4 Kết luận chƣơng 67 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC 70 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.2: Cấu trúc UTRAN 20 Hình 2.1: Tổn hao đƣờng, che tối đa đƣờng (multipath) 26 Hình 2.2: Hình học kết hợp với chuyển dịch Doppler 27 Hình 2.3: Các sóng thành phần phản xạ, nhiễu xạ 29 Hình 2.4: Mơ hình hai tia 30 Hình 2.5: Mơ hình 10 tia 32 Hình 2.6: Mơ hình tuyến tính khúc cho tổn hao đƣờng 35 Hình 3.1: Kết hợp tuyến tính 44 Hình 3.2: SNR phân tập thu sử dụng SC trênh kênh fading Rayleigh 48 Hình 3.3: Xác suất gián đoạn SC kênh fading Rayleigh 50 Hình 3.4: Pb sử dụng điều chế BPSK cho SC fading Rayleigh 51 Hình 3.5: SNR SSC 52 Hình 3.6: SNR phân tập thu sử dụng MRC trênh kênh fading Rayleigh 56 Hình 3.7: Xác suất gián đoạn MRC kênh fading Rayleigh 58 Hình 3.8: Pb sử dụng điều chế BPSK kênh fading Rayleigh với MRC 59 Hình 3.8: SNR kênh fading Rayleigh với MRC 61 Hình 3.10: SNR phân tập thu sử dụng SC, MRC, EGC 62 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Các đặc tính kỹ thuật W-CDMA 16 Bảng 2.1: Tổn hao vách ngăn điển hình 36 Bảng 2.2: Hàm mũ tổn hao đƣờng điển hình 37 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT AWGN Additive White Gaussian Noise BPSK Binary Phase Shift Keying CDMA Code Division Multiple Access CN Core Network EDGE Enhanced Data rate for GSM Evolution EGC Equal-Gain Combining FDD Frequency Division Duplex FDMA Frequence Division Multiple Access FSK Frequency Shift Keying GSM Global System for Mobile Communication GPRS General Packet Radio Services IMT-2000 International Mobile Telecommunication ISDN Integrated Servive Digital Network LOS Line Of Sight MS Mobile Station MSC Mobile Service Switching Center MRC Maximal Ratio Combining NSS Network and Switching Subsystem OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access ODMA Opportunity Driven Multiplex Access PSTN Public Switched Telephone Network QPSK quadrature phase shift keying SC Selection Combining SSC Swith and Stay Combining TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Anh Andrea Goldsmith (2005), Wireless Communication, Cambridge University A Abu-Dayya and N Beaulieu, “Switched diversity on microcellular ricean channels,” IEEE Trans Vehic.Technol, Nov 1994 G L Stuber, Principles of Mobile Communications, 2nd Ed Kluwer Academic Publishers, 2001 Juha Korhonen, Introduction to 3G Mobile Communications, Artech House, Inc, 2003 M Blanco and K Zdunek, “Performance and optimization of switched diversity systems for the detection of signals with rayleigh fading,” IEEE Trans Commun, Dec 1979 M Simon and M.-S Alouini, Digital Communication over Fading Channels A Unified Approach to Performance Analysis Wiley, 2000 Samuel C Yang, 3G CDMA2000 Wireless System Engineering, Artech House, Inc Vijay K Garg, Wireless Communications and Networking, M.I.T W Lee, Mobile Communications Engineering New York: McGraw-Hill, 1982 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 70 PHỤ LỤC Script mơ tính SNR hệ thống sử dụng phân tập SC % Script mo phong tang SNR dung phan tap ket hop lua chon % kenh fading Rayleigh clear N = 10^4; % So luong bit hay ki hieu % Truyen: N la so mau can tao ip = rand(1,N)>0.5; % Dieu che la BPSK -> -1; -> % Phat chuoi ki hieu s = 2*ip-1; % So anten la 20 nRx = [1:20]; % Ty le Eb/N0 (nang luong bit tin hieu / nang luong nhieu) Eb_N0_dB = [25]; % Chay vong for theo so anten for jj = 1:length(nRx) % Chay vong for tinh toan BER theo ty le Eb/N0 for ii = 1:length(Eb_N0_dB) n = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Nhieu gaussian h = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Kenh Rayleigh % Kenh co nhieu sD = kron(ones(nRx(jj),1),s); y = h.*sD + 10^(-Eb_N0_dB(ii)/20)*n; % Tim cong suat tren tat ca cac kenh rx hPower = h.*conj(h); % Tim nang luong lon nhat TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 71 [hMaxVal ind] = max(hPower,[],1); hMaxValMat = kron(ones(nRx(jj),1),hMaxVal); % Lua chon cong suat lon nhat ySel = y(hPower==hMaxValMat); hSel = h(hPower==hMaxValMat); % SNR EbN0EffSim(ii,jj) = mean(hSel.*conj(hSel)); EbN0EffThoery(ii,jj) = sum(1./[1:nRx(jj)]); end end % plot close all figure plot(nRx,10*log10(EbN0EffSim),'bp-','LineWidth',2); hold on plot(nRx,10*log10(EbN0EffThoery),'gd-','LineWidth',2); axis([1 20 6]) grid off legend('Ly thuyet', 'Mo phong'); xlabel('So luong anten'); ylabel('SNR, dB'); title('SNR phan tap thu voi SC tren kenh fading Rayleigh'); Script mơ tính xác suất gián đoạn hệ thống sử dụng phân tập SC %%%%%%%% Strip mo phong xac suat gian doan cua he thong su dung SC clear % Xet truc x chay tu - 10 den 40 x = -10:40; % Tim xac suat gian doan he thong theo cong thuc TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 72 m = 2.^x; t = 10.^(x/10); %u = -1/t; u = -t.^-1; %u = -t.^-1; % Xac suat loi khong phan tap ( M = 1) y = - exp(u); % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 2) y2 = y.^2; % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 3) y3 = y.^3; % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 4) y4 = y.^4; % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 10) y10 = y.^10; % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 20) y20 = y.^20; close all figure % Do thi xac suat gian doan M =1 ( khong phan tap ) semilogy(x,y,'b.-','LineWidth',2); hold on; % Do thi xac suat gian doan M =2 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y2,'r.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =3 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y3,'g.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =4 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y4,'c.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =10 ( he thong phan tap thu 10 anten ) semilogy(x,y10,'k.-','LineWidth',2); TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 73 % Do thi xac suat gian doan M =20 ( he thong phan tap thu 20 anten ) semilogy(x,y20,'m.-','LineWidth',2); axis([-10 40 10^-4 1]) grid off xlabel('10log10(  /  )'); ylabel('Pout'); legend('M = 1','M = 2','M = 3', 'M = 4','M = 10', 'M = 20'); title('Xac suat gian doan he thong cua SC kenh Rayleigh'); Script mơ tính xác suất trung bình lỗi bit hệ thống sử dụng phân tập SC %%%%Strip mo phong xac suat trung binh loi ki tu cua he thong su dung SC clear % Xet truc x chay tu den 30 x = 0:30; t = 10.^(x/10); % Tim xac suat trung binh loi ki tu he thong theo cong thuc % Xac suat trung binh loi ki tu khong phan tap ( M = 1) y1 = (2*(1+t)).^-1; % Xac suat trung binh loi ki tu co hai nhanh phan tap ( M = 2) y2 = (1+t).^-1 - (2+t).^-1 ; % Xac suat trung binh loi ki tu co bon nhanh phan tap ( M = 4) y4 = 2*((1+t).^-1 - 3*(2+t).^-1 + 3*(3+t).^-1 -(4+t).^-1) ; % Xac suat trung binh loi ki tu co tam nhanh phan tap ( M = 8) y8 = 4*((1+t).^-1 - 7*(2+t).^-1 + (prod(1:7)/(prod(1:5)*prod(1:2)))*(3+t).^-1 - (prod(1:7)/(prod(1:4)*prod(1:3)))*(4+t).^-1 + (prod(1:7)/(prod(1:3)*prod(1:4)))*(5+t).^-1 - (prod(1:7)/(prod(1:5)*prod(1:2)))*(6+t).^-1 + 7*(7+t).^-1 - (8+t).^-1 ); TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 74 %Xac suat trung binh loi ki tu co muoi nhanh phan tap ( M = 10) y10 = 5*((1+t).^-1 - 9*(2+t).^-1 + (prod(1:9)/(prod(1:7)*prod(1:2)))*(3+t).^-1 - (prod(1:9)/(prod(1:6)*prod(1:3)))*(4+t).^-1 + (prod(1:9)/(prod(1:5)*prod(1:4)))*(5+t).^-1 - (prod(1:9)/(prod(1:4)*prod(1:5)))*(6+t).^-1 + (prod(1:9)/(prod(1:3)*prod(1:6)))*(7+t).^-1 - (prod(1:9)/(prod(1:2)*prod(1:7)))*(8+t).^-1 + 9*(9+t).^-1 - (t+10).^-1); close all figure % Do thi xac suat gian doan M =1 ( khong phan tap ) %plot(x,y1,'b+-','LineWidth',1); semilogy(x,y1,'b.-','LineWidth',2); hold on; % Do thi xac suat gian doan M =2 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y2,'r.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =4 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y4,'g.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =8 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y8,'c.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =10 ( he thong phan tap thu 10 anten ) semilogy(x,y10,'k.-','LineWidth',2); axis([0 30 10^-6 1]); grid off; xlabel('  b (dB)'); ylabel('Xac suat trung binh loi ki tu '); legend('M = 1','M = 2','M = 4', 'M = 8','M = 10'); title('Xac suat trung binh loi ki tu cua SC kenh Rayleigh'); Script mơ tính SNR hệ thống sử dụng phân tập MRC TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 75 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Script mo phong tang SNR dung phan tap ket hop ti le cuc dai % kenh fading Rayleigh clear N = 10^3; % So luong ki tu % Truyen ip = rand(1,N)>0.5; % Phat chuoi ki hieu s = 2*ip-1; % dieu che BPSK -> -1; -> nRx = [1:20]; Eb_N0_dB = [25]; % Gia tri Eb/N0 % Vong lap chay theo so anten for jj = 1:length(nRx) % Vong lap chay theo ty le Eb/N0 for ii = 1:length(Eb_N0_dB) n = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Nhieu gauss trang h = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Kenh Rayleigh % Kenh duoc them vao nhieu gauss sD = kron(ones(nRx(jj),1),s);%sD = 1; y = h.*sD + 10^(-Eb_N0_dB(ii)/20)*n; % Ket hop ti le cuc dai yHat = sum(conj(h).*y,1); % Tinh SNR EbN0EffSim(ii,jj) = mean(abs(yHat)); EbN0EffThoery(ii,jj) = nRx(jj); end end close all TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 76 figure plot(nRx,10*log10(EbN0EffThoery),'bd-','LineWidth',2); hold on plot(nRx,10*log10(EbN0EffSim),'mp-','LineWidth',2); axis([1 20 16]) grid off legend('Ly thuyet', 'Mo phong'); xlabel('So luong anten'); ylabel('Do loi SNR, dB'); title('SNR phan tap thu su dung MRC'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Script mơ tính xác suất gián đoạn hệ thống sử dụng phân tập MRC %%%%%%%% Strip mo phong xac suat gian doan cua he thong su dung MRC clear % Xet truc x chay tu - 10 den 40 x = -10:40; % Tim xac suat gian doan he thong theo cong thuc m = 2.^x; t = 10.^(x/10); %u = 1/t; u = t.^-1; % Xac suat loi khong phan tap ( M = 1) %y = - exp(u); y = - exp(-u); % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 2) y2 = 1- (1+u).*exp(-u); % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 3) y3 = - exp(-u).*(1 + u + u.^2*1/2); % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 4) TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 77 y4 = - exp(-u).*(1 + u + u.^2*1/2 + u.^3*1/6); % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 10) y10 = - exp(-u).*(1 + u + u.^2*1/2 + u.^3*1/6 + u.^4*1/prod(1:4) + u.^5*1/prod(1:5) + u.^6*1/prod(1:6) + u.^7*1/prod(1:7)+ u.^8*1/prod(1:8)+ u.^9*1/prod(1:9)); % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 20) y20 = - exp(-u).*(1 + u + u.^2*1/2 + u.^3*1/6 + u.^4*1/prod(1:4) + u.^5*1/prod(1:5) + u.^6*1/prod(1:6) + u.^7*1/prod(1:7)+ u.^8*1/prod(1:8)+ u.^9*1/prod(1:9)+ u.^10*1/prod(1:10)+ u.^11*1/prod(1:11)+ u.^12*1/prod(1:12)+ u.^13*1/prod(1:13)+ u.^14*1/prod(1:14)+ u.^15*1/prod(1:15)+ u.^16*1/prod(1:16)+ u.^17*1/prod(1:17)+ u.^18*1/prod(1:18)+ u.^19*1/prod(1:19)); close all figure % Do thi xac suat gian doan M =1 ( khong phan tap ) semilogy(x,y,'b.-','LineWidth',2); hold on; % Do thi xac suat gian doan M =2 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y2,'r.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =3 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y3,'g.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =4 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y4,'c.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =10 ( he thong phan tap thu 10 anten ) semilogy(x,y10,'k.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =20 ( he thong phan tap thu 20 anten ) semilogy(x,y20,'m.-','LineWidth',2); axis([-10 40 10^-4 1]) grid off xlabel('10log10(  /  0)'); ylabel('Pout'); TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 78 legend('M = 1','M = 2','M = 3', 'M = 4','M = 10', 'M = 20'); title('Xac suat gian doan he thong cua MRC kenh fading Rayleigh'); Script mơ tính xác suất trung bình lỗi bit hệ thống sử dụng phân tập MRC %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%% Strip mo phong xac suat trung binh loi ki tu cua he thong su dung SC clear % Xet truc x chay tu den 30 x = 0:30; t = 10.^(x/10); gamma = sqrt(t./(1 + t)); % Tim xac suat trung binh loi ki tu he thong theo cong thuc % Xac suat trung binh loi ki tu khong phan tap ( M = 1) y1 = (1 - gamma)/2; % Xac suat trung binh loi ki tu co hai nhanh phan tap ( M = 2) y2 = ((1 - gamma)/2).^2.*((3 + gamma)/2) ; % Xac suat trung binh loi ki tu co bon nhanh phan tap ( M = 4) y4 = ((1 - gamma)/2).^4.*(1 + prod(1:4)/(prod(1:3)*prod(1:1))*(1 + gamma)/2 + prod(1:5)/(prod(1:3)*prod(1:2))*(1 + gamma)/2.^2 + prod(1:6)/(prod(1:3)*prod(1:3))*(1 + gamma)/2.^3) ; % Xac suat trung binh loi ki tu co tam nhanh phan tap ( M = 8) y8 = ((1 - gamma)/2).^8.*(1 + prod(1:8)/(prod(1:7)*prod(1:1))*(1 + gamma)/2 + prod(1:9)/(prod(1:7)*prod(1:2))*(1 + gamma)/2.^2 + prod(1:10)/(prod(1:7)*prod(1:3))*(1 + gamma)/2.^3 + prod(1:11)/(prod(1:7)*prod(1:4))*(1 + gamma)/2.^4 + prod(1:12)/(prod(1:7)*prod(1:5))*(1 + gamma)/2.^5 + prod(1:13)/(prod(1:7)*prod(1:6))*(1 + gamma)/2.^6 + TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 79 prod(1:14)/(prod(1:7)*prod(1:7))*(1 + gamma)/2.^7) ; %Xac suat trung binh loi ki tu co muoi nhanh phan tap ( M = 10) y10 =((1 - gamma)/2).^10.*(1 + prod(1:10)/(prod(1:9)*prod(1:1))*(1 + gamma)/2 + prod(1:11)/(prod(1:9)*prod(1:2))*(1 + gamma)/2.^2 + prod(1:12)/(prod(1:9)*prod(1:3))*(1 + gamma)/2.^3 + prod(1:13)/(prod(1:9)*prod(1:4))*(1 + gamma)/2.^4 + prod(1:14)/(prod(1:9)*prod(1:5))*(1 + gamma)/2.^5 + prod(1:15)/(prod(1:9)*prod(1:6))*(1 + gamma)/2.^6 + prod(1:16)/(prod(1:9)*prod(1:7))*(1 + gamma)/2.^7 + prod(1:17)/(prod(1:9)*prod(1:8))*(1 + gamma)/2.^8 + prod(1:18)/(prod(1:9)*prod(1:9))*(1 + gamma)/2.^9) ; close all figure % Do thi xac suat gian doan M =1 ( khong phan tap ) %plot(x,y1,'b+-','LineWidth',1); semilogy(x,y1,'b+-','LineWidth',1); hold on; % Do thi xac suat gian doan M =2 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y2,'r+-','LineWidth',1); % Do thi xac suat gian doan M =4 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y4,'g+-','LineWidth',1); % Do thi xac suat gian doan M =8 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y8,'y+-','LineWidth',1); % Do thi xac suat gian doan M =10 ( he thong phan tap thu 10 anten ) semilogy(x,y10,'k+-','LineWidth',1); axis([0 30 10^-6 1]); grid off; xlabel('gammab (dB)'); TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 80 ylabel('Xac suat trung binh loi ki tu '); %legend('M = 1','M = 2','M = 4', 'M = 8','M = 10'); title('Xac suat trung binh loi ki tu cua MRC kenh Rayleigh'); Script mơ tính SNR hệ thống sử dụng phân tập EGC %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Script tinh SNR su dung dieu che BPSK kenh % fading Rayleigh voi MRC clear N = 10^4; % So luong ki tu % Truyen ip = rand(1,N)>0.5; % Sinh chuoi truyen s = 2*ip-1; % Dieu che BPSK -> -1; -> nRx = [1:20]; Eb_N0_dB = [25]; % Gia tri Eb/N0 for jj = 1:length(nRx) for ii = 1:length(Eb_N0_dB) n = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Nhieu gauss trang h = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Kenh Rayleigh % Kenh duoc them nhieu sD = kron(ones(nRx(jj),1),s); y = h.*sD + 10^(-Eb_N0_dB(ii)/20)*n; % Tinh voi EGC yHat = y.*exp(-j*angle(h)); % Bo pha kenh yHat = sum(yHat,1); % Them vao chuoi nhan duoc % Tinh SNR EbN0EffSim(ii,jj) = mean(yHat.*conj(yHat))/nRx(jj); TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 81 EbN0EffThoery(ii,jj) = (1 + (nRx(jj)-1)*pi/4); end end % Ve close all figure plot(nRx,10*log10(EbN0EffThoery),'gd-','LineWidth',2); hold on plot(nRx,10*log10(EbN0EffSim),'bp-','LineWidth',2); axis([1 20 14]) grid off legend('Ly thuyet', 'Mo phong'); xlabel('So luong anten'); ylabel('Do loi SNR, dB'); title('SNR su dung dieu che BPSK kenh fading Rayleigh voi EGC'); Script mô so sánh SNR hệ thống sử dụng giải pháp phân tập SC, MRC, EGC %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Script mo phong SNR cua phuong thuc ket hop % kenh fading Rayleigh clear N = 10^4; % So luong bit hay ki hieu % Truyen % Phat chuoi ki hieu: N la so mau can tao ip = rand(1,N)>0.5; % Dieu che la BPSK -> -1; -> s = 2*ip-1; % So anten la 20 nRx = [1:10]; TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 82 % Ty le Eb/N0 (nang luong bit tin hieu / nang luong nhieu) Eb_N0_dB = [25]; % Chay vong for theo so anten for jj = 1:length(nRx) % Chay vong for tinh toan BER theo ty le Eb/N0 for ii = 1:length(Eb_N0_dB) n = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Nhieu gaussian h = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Kenh Rayleigh % Kenh co nhieu sD = kron(ones(nRx(jj),1),s); y = h.*sD + 10^(-Eb_N0_dB(ii)/20)*n; % Tim cong suat tren tat ca cac kenh rx hPower = h.*conj(h); % Tim nang luong lon nhat [hMaxVal ind] = max(hPower,[],1); hMaxValMat = kron(ones(nRx(jj),1),hMaxVal); % Lua chon cong suat lon nhat ySel = y(hPower==hMaxValMat); hSel = h(hPower==hMaxValMat); % SNR EbN0EffSimSC(ii,jj) = mean(hSel.*conj(hSel)); EbN0EffThoerySC(ii,jj) = sum(1./[1:nRx(jj)]); % Ket hop ti le cuc dai yHat1 = sum(conj(h).*y,1); % Tinh SNR EbN0EffSimMRC(ii,jj) = mean(abs(yHat1)); EbN0EffThoeryMRC(ii,jj) = nRx(jj); % Tinh voi EGC TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 83 yHat = y.*exp(-j*angle(h)); % Bo pha kenh yHat = sum(yHat,1); % Them vao chuoi nhan duoc % Tinh SNR EbN0EffSimEGC(ii,jj) = mean(yHat.*conj(yHat))/nRx(jj); EbN0EffThoeryEGC(ii,jj) = (1 + (nRx(jj)-1)*pi/4); end end % plot close all figure plot(nRx,10*log10(EbN0EffSimSC),'r* ','LineWidth',2); hold on %plot(nRx,10*log10(EbN0EffThoerySC),'gd-','LineWidth',2); plot(nRx,10*log10(EbN0EffSimMRC),'bp-','LineWidth',2); %plot(nRx,10*log10( EbN0EffThoeryMRC),'bp-','LineWidth',2); plot(nRx,10*log10(EbN0EffSimEGC),'g+:','LineWidth',2); %axis([1 20 6]) axis([1 10 10]) grid off legend('Selection', 'Maximal Ratio', 'Equal Gain'); xlabel('So luong anten'); ylabel('SNR, dB'); title('So sanh SNR phan tap thu su dung SC, MRC, EGC'); TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ... HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THƯỢNG ĐỨC NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG TÍNH TỐN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ Nghành: Chuyên ngành: Mã số: Công nghệ thông tin. .. HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THƯỢNG ĐỨC NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG TÍNH TỐN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ Nghành: Chuyên ngành: Mã số: Công nghệ thơng tin. .. HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THƯỢNG ĐỨC NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG TÍNH TỐN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI: 2010