Mô tả hệ thống mô phỏng các tham số được sử dụng trong mô phỏng

Lưu Đức Anh B18DCVT015 HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG I BÁO CÁO MÔN HỌC MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG BÀI TẬP LỚN Giảng viên: Sinh viên: Mã sinh viên: Nhóm: TS Ngơ Thị Thu Trang Lưu Đức Anh B18DCVT015 02 HÀ NỘI – 2021 Lưu Đức Anh B18DCVT015 MỤC LỤC MỤC … LỤC…………………………………………………………………………… DANH MỤC VẼ………………………………………………………………… HÌNH NHIỆM VỤ 1………………………………………………………………………….… Phần Mô tả hệ thống mô Các tham số sử dụng mô Đầu vào…………………………………………………………….…… Mô tả………………………………………………………………… Phần Kết mô xét………………………………… phỏng, đánh giá, nhận Phần Mã chương trình.Giai thích…………………………………………… NHIỆM VỤ 2…………………………………………………………………………… Phần Mô tả hệ thống mô Các tham số sử dụng mô phỏng.…7 Phần Kết mô xét…………………………………….8 , đánh giá, nhận Ước tính xác suất lỗi SNR = [5 12]……………………………… Biểu đồ chòm (tại SNR = 8)………………………………………… Dạng sóng tín hiệu (tại SNR = 8) …………………………………… 10 Mẫu mắt(tại SNR = 8)……………………………………………….… 11 Phổ tín hiệu (tại SNR = 8)…………………………………………… 13 Ảnh khôi phục phí thu……………………………………… 13 Phần Mã chương thích…………………………………………… 14 trình, giải Lưu Đức Anh B18DCVT015 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Kích thước ảnh Định dạng ảnh Độ dài chuỗi bit……………………………… Hình 1.2.Ảnh chuyển đổi từ chuỗi bit……………………………………………….5 Hình 2.1 Hệ thống phỏng…………………………………………………………… Hình 2.2 Xác suất lỗi tính……………………………………………………….8 Hình 2.3 Biểu đồ chịm chế…………………………………….9 mơ BER tín hiệu ước sau điều Hình 2.4 Biểu đồ chịm tín hiệu phía thu……………………………………… Hình 2.5 Xung tín hiệu trước sau qua kênh AWGN……………………………… 10 Hình 2.6 Mẫu mắt tín hiệu trước sau qua kênh AWGN……………………… 11 Hình 2.7 Phổ tín phát………………………………………………………… 12 hiệu phía Hình 2.8 Phổ tín hiệu phía thu…………………………………………………………… 13 Hình 2.9 Hỉnh ảnh 'flower.jpg' thu…………………………… 13 khơi phục phía Lưu Đức Anh B18DCVT015 NHIỆM VỤ Phần Mô tả hệ thống mô Các tham số sử dụng mô Đầu vào: Đường dẫn đến file ảnh: flower.jpg Mơ tả: Q trình chuyển ảnh thành chuỗi bit: Đầu tiên, đọc file ảnh đầu vào, thu ma trận ảnh ba chiều A (size: M x N x 3), có phần tử loại unit8 (giá trị 0-255) Thực chuyển (reshape) ma trận A vừa thu thành ma trận nhị phân hai chiều B, có (MxNx3) hàng cột Nghĩa hàng ma trận B biểu diễn cho phần tử ma trận A qua bit ứng với cột Chuyển ma trận B thành vector chuỗi bit với chiều dài n_bits = (MxNx3x8) bit Quá trình chuyển chuỗi bit thành ảnh: (Các bước làm ngược lại bước trên) Chuyển vector chuỗi bit (dài n_bits) thành ma trận Br chiều có kích thước (n_bits/8) hàng cột Ma trận Br chuyển (reshape) tương ứng với size ảnh gốc, ma trận Ar (M x N x 3) Ma trận Ar ma trận ảnh chuyển đổi từ chuỗi bit Lưu Đức Anh B18DCVT015 Phần Kết mơ Đánh giá, nhận xét Hình 1.1 Kích thước ảnh Định dạng ảnh Độ dài chuỗi bit Hình 1.2.Ảnh chuyển đổi từ chuỗi bit Lưu Đức Anh B18DCVT015 Phần Mã chương trình Giải thích  Hàm chuyển đổi ảnh thành chuỗi bit nhị phân nhị phần thành ảnh:  Lưu Đức Anh B18DCVT015 NHIỆM VỤ Phần Mô tả hệ thống mô Các tham số sử dụng mơ Hệ thống mơ Ảnh phía phát code Tạo xung Điều chế P(t) Kênh AWGN Ảnh phía thu Tách tín hiệu Giải điều chế Decode Hình 2.1 Hệ thống mơ Chú thích : chuỗi bit(0,1) chuỗi giá trị d(k) phức xung tin hiệu phát s(t) xung tin hiệu thu sr(t) chuỗi giá trị dr(k) phức chuỗi bit thu (0,1) Tham số đầu vào: Q trình mơ phỏng: Mơ tả hệ thống Hình 2.1 sau: Lưu Đức Anh B18DCVT015 Chuỗi tín hiệu chuỗi bit nhị phân thu từ Nhiệm vụ Sau thực điều chế 64QAM, bit biểu diễn ký hiệu, thu chuỗi d(k) chuỗi tín hiệu phức, phần tử chuỗi biểu thị mức ký kiệu tương ứng Sóng hình sin p(t) dùng để xác định dạng xung cho chuỗi tín hiệu phức vừa điều chế được, nghĩa ký hiệu biểu diễn xung Tín hiệu bước có dạng xung tín hiệu s(t) Xung tín hiệu sau qua kênh AWGN có ảnh hưởng tạp âm sr(t) Chuỗi tín hiệu phức dr(k) thu từ xung tín hiệu Tức ký hiệu lúc biểu diễn mức có giá trị phức Từ chuỗi giá trị phức dr(k), thực giải điều chế 64QAM cho chuỗi này, giá trị phức biểu diễn thành bit Cuối phía thu nhận chuỗi bit nhị phân, chuỗi bit có lỗi so với chuỗi bit phía phát Phía thu thực chuyển đổi chuỗi nhị phân thành ảnh hiển thị Phần Kết mô nhận xét , đánh giá , nhận xét Ưóc tính xác suất lỗi SNR =[5 12 ] Hình 2.2 Xác suất lỗi BER ước tính Hình 2.2 cho thấy mức tỉ số tín hiệu nhiễu SNR cao xác suất lỗi bit BER thấp Lưu Đức Anh B18DCVT015 Biểu đồ chòm (tại SNR=8) Hình 2.3 Biểu đồ chịm tín hiệu sau điều chế Lưu Đức Anh B18DCVT015 Hình 2.4 Biểu đồ chịm tín hiệu phía thu Dạng sóng tín hiệu (tại SNR=8) Hình 2.5 Xung tín hiệu trước sau qua kênh AWGN Hình 2.5 thể dạng xung tín hiệu, ví dụ lấy trục t khoảng (0 –> 1.5x10-4 ) để thể rõ dạng xung Đường màu đỏ xung tín hiệu s(t) trước qua kênh AWGN, xung tín hiệu tạo nên từ tín hiệu dạng hình sin Đường màu xanh biển xung tín hiệu sr(t) sau qua kênh AWGN, tín hiệu bị ảnh hưởng nhiễu, xung tín hiệu có biến dạng 10 Lưu Đức Anh B18DCVT015 Mẫu mắt (tại SNR=8) Hình 2.6 Mẫu mắt tín hiệu trước sau qua kênh AWGN 11 Lưu Đức Anh B18DCVT015 Hình 2.6 thể biểu đồ mắt cho tín hiệu Xung tín hiệu phía phát chưa có ảnh hưởng nhiễu nên mẫu mắt rõ ràng (Hình ảnh bên trái) Xung tín hiệu phía thua có nhiễu, nên mẫu mắt khơng rõ ràng (Hình ảnh bên phải) Phổ tín hiệu (tại SNR=8) 12 Lưu Đức Anh B18DCVT015 Hình 2.7 Phổ tín hiệu phía phát 13 Lưu Đức Anh B18DCVT015 Hình 2.8 Phổ tín hiệu phía thu Ảnh khơi phục phía thu Hình 2.9 Hỉnh ảnh 'flower.jpg' khơi phục phía thu Hình 2.9 cho thấy hình ảnh khơi phục ứng với SNR khác Từ hình ảnh hiển thị, thấy với tỷ lệ tín hiệu nhiễu SNR cao hình ảnh khơi phục lại sau truyền qua kênh AWGN có chất lượng tốt hơn, nhiễu Phần 3.Mã chương trình, giải thích 14 Lưu Đức Anh B18DCVT015 15 Lưu Đức Anh B18DCVT015 16 Lưu Đức Anh B18DCVT015 17 ... 1………………………………………………………………………….… Phần Mô tả hệ thống mô Các tham số sử dụng mô Đầu vào…………………………………………………………….…… Mô tả? ??……………………………………………………………… Phần Kết mô xét………………………………… phỏng, đánh giá, nhận Phần Mã... NHIỆM VỤ Phần Mô tả hệ thống mô Các tham số sử dụng mô Hệ thống mơ Ảnh phía phát code Tạo xung Điều chế P(t) Kênh AWGN Ảnh phía thu Tách tín hiệu Giải điều chế Decode Hình 2.1 Hệ thống mơ Chú... khơi phục phía Lưu Đức Anh B18DCVT015 NHIỆM VỤ Phần Mô tả hệ thống mô Các tham số sử dụng mô Đầu vào: Đường dẫn đến file ảnh: flower.jpg Mơ tả: Q trình chuyển ảnh thành chuỗi bit: Đầu tiên, đọc