HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG I BÀI TẬP LỚN MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG Giảng viên Nguyễn Thị Thu Hằng Nhóm lớp học 05 Hà Nội – 2022 MỤC LỤC I Nhiệm vụ 1 4 1 Phương pháp chuyển đổi thành chuỗi nhị phân 4 2 Code MATLAB 4 a Hàm chuyendoi hàm chuyển đổi ảnh thành dạng nhị phân và khôi phục lại ảnh gốc từ dạng nhị phân đó 4 b Hàm mở file ảnh từ tệp và xử lý ảnh 4 c Hàm show ảnh 4 d Hàm xác định các thông số của ảnh 4 3 Hình ảnh gốc và sau khi khôi phục 5 4 Các thông số c.
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG I BÀI TẬP LỚN MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN THƠNG Giảng viên: Nguyễn Thị Thu Hằng Nhóm lớp học: 05 Hà Nội – 2022 MỤC LỤC I Nhiệm vụ Phương pháp chuyển đổi thành chuỗi nhị phân Code MATLAB a Hàm chuyendoi: hàm chuyển đổi ảnh thành dạng nhị phân khôi phục lại ảnh gốc từ dạng nhị phân b Hàm mở file ảnh từ tệp xử lý ảnh c Hàm show ảnh d Hàm xác định thông số ảnh Hình ảnh gốc sau khôi phục Các thông số ảnh .5 II Nhiệm vụ Mô tả hệ thống tham số hệ thống a Sơ đồ khối hệ thống .6 b Các tham số hệ thống Kết mô 2.1 Đồ thị thể tín hiệu đầu vào .7 2.2 Tín hiệu sau vào khối điều chế 64-PSK 2.3 Tín hiệu sau qua khối AWGN .11 2.4 Tín hiệu sau qua khối giải điều chế 64-PSK 14 2.5 Tỉ số lỗi bit - BER 16 2.6 Ảnh khôi phục 17 III Code MATLAB 18 Nhập tham số đầu vào 18 Hàm tính mật độ phổ cơng suất 18 Xử lý tín hiệu đầu vào điều chế .19 Vẽ dạng sóng dạng phổ tín hiệu đầu vào 19 Điều chế 64-PSK 20 a Quá trình điều chế 20 b Vẽ dạng sóng sau qua khối điều chế 64-PSK .20 c Vẽ biểu đồ chòm 21 d Vẽ biểu đồ mắt 21 e Vẽ phổ tín hiệu 21 Tín hiệu truyền qua kênh AWGN 21 a Quá trình truyền 21 b Vẽ dạng sóng tín hiệu 22 c Vẽ biểu đồ chòm 22 d Vẽ biểu đồ mắt 22 e Vẽ phổ tín hiệu 23 Khối giải điều chế 64-PSK 23 a Quá trình giải điều chế .23 b Vẽ dạng sóng tín hiệu .23 c Vẽ biểu đồ chòm 24 d Vẽ biểu đồ mắt 24 e Vẽ phổ tín hiệu 24 Tính BER phương pháp Monte Carlo 24 a Tính BER 24 b Vẽ BER .25 I Nhiệm vụ 1 Phương pháp chuyển đổi thành chuỗi nhị phân Để chuyển đổi ảnh số lưu thành chuỗi nhị phân ta dùng hàm de2bi để chuyển từ decimal sang nhị phân ta dùng hàm để chuyển từ nhị phân decimal Code MATLAB a Hàm chuyendoi: hàm chuyển đổi ảnh thành dạng nhị phân khôi phục lại ảnh gốc từ dạng nhị phân b Hàm mở file ảnh từ tệp xử lý ảnh c Hàm show ảnh d Hàm xác định thơng số ảnh Hình ảnh gốc sau khôi phục Ảnh gốc ảnh sau khôi phục Các thông số ảnh Kích thước ảnh: 6469632 bit Chiều cao ảnh: 432 Chiều rộng ảnh: 624 Dung lượng ảnh: 146395 Định dạng ảnh: ‘jpg’ Độ dài chuỗi bit chuyển đổi: 6469632 II Nhiệm vụ Mô tả hệ thống tham số hệ thống (Mã sinh viên B19DCVT116 => mô tả hệ thống 64-PSK) a Sơ đồ khối hệ thống b Các tham số hệ thống M = 64 : Số mức điều chế Rb = Mb/s : Tốc độ liệu T_bit = 1/Rb : Chu kỳ bit samp_bit = : Số mẫu/bit Rs = Rb/log2(M) :Tốc độ kí hiệu Ts = 1/Rs : Chu kỳ kí hiệu Es = 10^(-6) : Năng lượng kí hiệu Phase = : pha tín hiệu phát Nsym = L/log2(M) : Số kí hiệu L = dai : Độ dài chuỗi bit t = 0:T_bit:L*T_bit-1 : Thời gian mơ cho chuỗi kí hiệu trước khhi điều chế t2 = 0:(length(y)*Ts)/(Nsym-1):length(y)*Ts : Thời gian mô cho chuỗi kí hiệu sau điều chế Kết mơ 2.1 Đồ thị thể tín hiệu đầu vào a Chuỗi liệu đầu vào Hình 2.1 Chuỗi bit đầu vào b Phổ tín hiệu đầu vào Hình 2.2 Phổ chuỗi tín hiệu đầu vào c Dạng sóng mang Hình 2.3 Dạng sóng mang - Dạng sóng mang dạng hình sin 2.2 Tín hiệu sau vào khối điều chế 64-PSK Khi vào khối điều chế, chuỗi tin ban đầu tách làm hai phần phần thực phần ảo (In-phase Quadrature) a Dạng sóng tín hiệu Hình 2.4 Dạng sóng tín hiệu sau qua khối điều chế b Chuỗi liệu sau qua khối điều chế * Dữ liệu phần thực ( In-phase) Hình 2.5: Chuỗi liệu In-phase sau qua khối điều chế * Dữ liệu phần ảo (Quadrature) Hình 2.6: Chuỗi liệu Quadrature sau qua khối điều chế c Biểu đồ chòm Hình 2.7 Biểu đồ chịm sau qua khối điều chế d Biểu đồ mắt * Dữ liệu In-phase Hình 2.8 Biểu đồ mắt liệu I sau qua khối điều chế * Dữ liệu Quadrature Hình 2.9 Biểu đồ mắt liệu Q sau qua khối điều chế e Phổ tín hiệu * Dữ liệu In-phase Hình 2.10 Biểu đồ phổ liệu I sau điều chế * Dữ liệu Quadature 10 Hình 2.11: Biểu đồ phổ liệu Q sau điều chế 2.3 Tín hiệu sau qua khối AWGN a Dạng sóng tín hiệu * Tín hiệu In-phase Hình 2.12: Dạng xung liệu I sau truyền qua AWGN * Tín hiệu Quadrature Hình 2.12: Dạng xung liệu Q sau truyền qua AWGN * Nhận xét: Sau nhân với sóng mang ta thấy dạng xung mang hình dạng sin sóng mang cho qua kênh AWGN tín hiệu cộng với nhiễu nên dạng sóng khơng đẹp giống hình b Biểu đồ chịm 11 Hình 2.13: Biểu đồ chịm sau truyền AWGN * Nhận xét: Sau truyền qua kênh AWGN, mẫu bị ảnh hưởng nhiễu nên có hình dạng méo hình c Biểu đồ mắt * Dữ liệu In-phase Hình 2.13: Biểu đồ mắt I sau truyền qua AWGN * Dữ liệu Quadrature 12 Hình 2.14: Biểu đồ mắt Q sau truyền qua AWGN d Phổ tín hiệu * Phổ tín hiệu In-phase Hình 2.15: Biểu đồ phổ liệu I qua kênh AWGN * Phổ tín hiệu Quadrature Hình 2.15: Biểu đồ phổ liệu Q qua kênh AWGN 13 2.4 Tín hiệu sau qua khối giải điều chế 64-PSK a Chuỗi bit đầu Hình 2.16: Chuỗi tín hiệu sau giải điều chế * Nhận xét: Ta thấy chuỗi bit sau giải điều chế không giống với chuỗi ban đầu ảnh hưởng nhiễu b Biểu đồ chịm Hình 2.17: Biểu đồ chòm sau giải điều chế * Nhận xét: Sau giải điều chế, hai thành phần In-phase Quadrature kết hợp lại thành phần chiều In-phase (chiều thực) c Biểu đồ mắt 14 Hình 2.18: Biểu đồ mắt sau giải điều chế d Phổ tín hiệu Hình 2.19: Phổ tín hiệu sau giải điều chế *Nhận xét: Phổ tín hiệu sau điều chế có phần nhịe phình to so với phổ ban đầu tín hiệu ảnh hưởng nhiễu 15 2.5 Tỉ số lỗi bit - BER Hình 2.20: Đồ thị tỉ số lỗi bit theo lý thuyết mô * Nhận xét: Tỉ số lỗi bit theo kết mô cao nhiều so với lý thuyết sai số hệ thống 2.6 Ảnh khôi phục SNR = 5db SNR = 8db Hình 2.21: Ảnh khơi phục 16 SNR = 12db * Nhận xét: Với SNR cao BER thấp nên ảnh rõ hơn, độ màu sắc xác hơn, gần với ảnh gốc III Code MATLAB Nhập tham số đầu vào Hàm tính mật độ phổ cơng suất 17 Xử lý tín hiệu đầu vào điều chế Vẽ dạng sóng dạng phổ tín hiệu đầu vào 18 Điều chế 64-PSK a Quá trình điều chế b Vẽ dạng sóng sau qua khối điều chế 64-PSK 19 c Vẽ biểu đồ chòm d Vẽ biểu đồ mắt e Vẽ phổ tín hiệu Tín hiệu truyền qua kênh AWGN a Q trình truyền 20 b Vẽ dạng sóng tín hiệu c Vẽ biểu đồ chòm d Vẽ biểu đồ mắt 21 e Vẽ phổ tín hiệu Khối giải điều chế 64-PSK a Quá trình giải điều chế b Vẽ dạng sóng tín hiệu c Vẽ biểu đồ chịm 22 d Vẽ biểu đồ mắt e Vẽ phổ tín hiệu Tính BER phương pháp Monte Carlo a Tính BER 23 b Vẽ BER 24 ... bit chuyển đổi: 6469632 II Nhiệm vụ Mô tả hệ thống tham số hệ thống (Mã sinh viên B19DCVT116 => mô tả hệ thống 64-PSK) a Sơ đồ khối hệ thống b Các tham số hệ thống M = 64 : Số mức điều chế ... định thông số ảnh Hình ảnh gốc sau khôi phục Các thông số ảnh .5 II Nhiệm vụ Mô tả hệ thống tham số hệ thống a Sơ đồ khối hệ thống. .. hệ thống .6 b Các tham số hệ thống Kết mô 2.1 Đồ thị thể tín hiệu đầu vào .7 2.2 Tín hiệu sau vào khối điều chế 64-PSK 2.3 Tín