CẢI THIỆN MỘT SÓ CHỈ TIÊU TRONG HỆ THÓNG MCCDMA

PHẦN NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Phạm Hồng Liên Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Quyên MSSV: 910639D ĐỀ TÀI: CẢI THIỆN MỘT SỐ CHỈ TIÊU TRONG HỆ THỐNG MC – CDMA Nhận xét giáo viên hướng dẫn: Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2010 Giáo viên hướng dẫn LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến cô PGS.TS Phạm Hồng Liên giáo viên trực tiếp hướng dẫn luận văn, nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành luận văn Đồng thời em xin chân thành cảm ơn đến tất thầy cô trường Đại học Tôn Đức Thắng thầy cô Khoa Điện – Điện tử cung cấp cho em kiến thức chuyên môn tảng ngành điện tử viễn thông để em thực tốt luận văn tốt nghiệp, giúp em tự tin công việc tương lai Cuối chúng em kính chúc q thầy trường Đại học Tôn Đức Thắng Khoa Điện – Điện tử dồi sức khỏe thành công công việc Tp Hồ Chí Minh – Tháng 1/2010 MỤC LỤC Chương 1: THÔNG TIN DI ĐỘNG VÀ KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN 1.1 Tổng quan kênh truyền 1.1.1 Kênh truyền Fading phẳng .2 1.1.2 Fading Reyleigh .3 1.1.3 Fading Ricean 1.1.4 Phân bố Nagami_m 1.1.5 Phân bố Logarit chuẩn .3 1.2 Hệ thống thông tin di động toàn cầu 1.2.1 Tổng quan hệ thống di động tế bào 1.2.2 Sự phát triển hệ thống di động 1.3 Các kỹ thuật đa truy nhập 1.3.1 FDMA – Đa truy nhập phân chia theo tần số 1.3.2 TDMA – Đa truy nhập phân chia theo thời gian .7 1.3.3 CDMA – Đa truy nhập phân chia theo mã Chương 2: KỸ THUẬT ĐA TRUY NHẬP CDMA 2.1 Giới thiệu CDMA .9 2.2 Phân loại CDMA 10 2.2.1 DS – CDMA 11 2.2.2 FH – CDMA 14 2.2.3 TH – CDMA 16 2.3 Các chuỗi trải phổ 16 2.3.1 Chuỗi giả ngẫu nhiên 17 2.3.2 Chuỗi mã Gold 17 2.3.3 Chuỗi Kasami 20 2.3.4 Chuỗi Hadamarh Walsh 20 2.3.5 Chuỗi Golay bù 21 Chương 3: OFDM 22 3.1 Giới thiệu OFDM 22 3.2 Nguyên lý OFDM 22 3.3 Các ưu nhược điểm OFDM 23 3.3.1 Ưu điểm 23 3.3.2 Nhược điểm 23 3.4 Ghép kênh theo tần số trực giao 23 3.5 Tính trực giao OFDM 25 Chương 4: HỆ THỐNG MC – CDMA 27 4.1 Giới thiệu 27 4.2 Hệ thống MC – CDMA 28 4.2.1 Máy phát 28 4.2.2 Kênh truyền MC – CDMA 30 4.2.3 Máy thu MC – CDMA 34 4.3 Sự khác OFDM MC – CDMA 35 4.4 Kết luận 36 Chương 5: CẢI TIẾN BỘ FFT/FFT TRONG HỆ THỐNG MC – CDMA 39 5.1 Các thuật toán FFT 39 5.1.1 Thuật toán Decimation – in –frequency (DIF) FFT bậc 39 5.1.2 Thuật toán Decimation in – time FFT bậc 40 5.1.3 Cách thức xác định thông số ngõ vào ngõ thuật toán FFT 41 5.1.4 Thuật toán FFT bậc 42 5.2 So sánh FFT DFT bậc 43 5.3 Kết luận 43 Chương 6: CẢI TIẾN TÍN HIỆU CI BẰNG GIẢI THUẬT THÍCH NGHI 44 6.1 Tổng quan tín hiệu CI 45 6.1.1 Tính trực giao tín hiệu CI 46 6.1.2 Tính giả trực giao tín hiệu CI 46 6.2 Ứng dụng tín hiệu CI vào hệ thống 47 6.2.1 Ứng dụng máy phát 47 6.2.2 Ứng dụng máy thu 49 6.3 Cải tiến tín hiệu CI giải thuật thích nghi 53 6.3.1 Mơ hình hệ thống CI thích nghi 53 6.3.2 Giải thuật CI thích nghi 54 6.4 Dạng tín hiệu CI thích nghi 55 6.4.1 Thích nghi địa phương 56 6.4.1.1 Phương pháp forward – backward 56 6.4.1.2 Phương pháp nối (joint method) 57 6.4.2 Thích nghi tồn cục 57 6.4.2.1 Phương pháp forward – backward 57 6.4.2.2 Phương pháp nối (joint method) 58 6.5 Kết luận 59 Chuong 7: CẢI TIẾN HỆ THỐNG MC – CDMA BẰNG MƠ HÌNH MULTICODE – MC – CDMA 60 7.1 Giới thiệu hệ thống Multicode 60 7.2 Hệ thống Multicode 60 7.2.1 Hệ thống PMC – MC – CDMA 60 7.2.1.1 Cấu trúc hệ thống tín hiệu PMC – MC – CDMA 60 7.2.1.2 Cách tạo mã trải rộng 61 7.2.2 Hệ thống MMC – MC – CDMA 62 7.2.2.1 Cấu trúc tín hiệu MMC – MC – CDMA 62 7.2.2.2 Bộ thu MMC – MC – CDMA 63 7.2.3 Hệ thống Multicode Mc – CDMA điều khiển tốc độ liệu thích nghi64 7.3 Kết luận 65 Chương 8: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 67 8.1 tính tương quan mã 67 8.1.1 Chuỗi mã Hadamard 68 8.1.2 Chuỗi mã Gold 68 8.1.3 Chuỗi mã CI 69 8.2 Mô hệ thống MC – CDMA Multicode MC – CDMA 70 8.2.1 Mô hệ thống MC – CDMA môi trường nhiễu AWGN 72 8.2.2 Mô hệ thống MC – CDMA môi trường môi Fading Rayleigh 73 8.2.3 Mô hệ thống Multicode MC – CDMA môi trường AWGN 73 8.2.4 Mô hệ thống Multicode MC – CDMA môi trường Fading Rayleigh 75 8.2.5 Mô hệ thống Multicode MC – CDMA với kích thước tập mã khác 75 8.2.6 Mô hệ thống Multicode điều khiển tốc độ thích nghi 76 8.2.7 Mơ hệ thống Multicode MC – CDMA điều khiển tốc độ thích nghi với kích thước tập mã khác 77 Chương 9: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 78 9.1 Đánh giá kết luận 78 9.2 Hướng phát triển đề tài 78 DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT 3G 4G AWGN BER BPSK BS BTS CCI CDMA CI DS – SS EGC FDMA FFT FH – SS GPRS GSM ICI IDFT IFFT IMT – 2000 IS – 95 ISI MAI MCM MC – CDMA MRC MS MSC MTC – CDMA MTC – MC – CDMA MUD OFDM ORC PINV PN Third Generation Fourth Generation Additive White Gaussian Noise Bit Error Rate Binary Phase Shift Keying Base Station Base Transceveiver Station Co – Chanel Interference Code Division Multiple Access Carrier Interferometry Direct Sequence Spread Spectrum Equal Gain Combining Frequency Division Multiple Access Fast Fourier Transform Frequency Hopping Spread Spectrum General Packet Radio Service Global System for Mobile Intercarrier Interference Inverse Discrete Fourier Transform Inverse Fast Fourier Transform International Mobile Telecommunications Interim Standard Intersymbol Interference Multiple Access Interference Multicarrier Modulation Multicarrier Cde Division Multiple Access Maximum Ratio Combining Mobile Station Mobile Switching Center Multicode Code Division Multiple Access Multicode – Multicarrier – Code Division Multi Access Multi – User Detection Orthogonal Frequency Division Multiplexing Orthogonality Restoring Combining Pseudoinverse Pseudo – random Noise PSTN QoS SDMA SNR SUB TDMA TH – SS Public Switched Telephone Network Quality of Service Space Division Multiple Access Signal to Noise Ratio Single User Detection Time Division Multiple Access Time Hopping Spread Spectrum DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 : Hình 1.2: Hình 1.3: Hình 1.4: Hình 1.5: Hình 1.6: Hình 1.7: Hình 2.1: Hình 2.2: Hình 2.3: Hình 2.4: Hình 2.5: Hình 2.6: Hình 2.7: Hình 2.8: Hình 2.9: Hình 3.1: Hình 3.2: Hình 3.3: Hình 4.1: Hình 4.2: Hình 4.3: Hình 4.4: Hình 4.5: Hình 4.6: Hình 5.1: Hình 5.2: Hinh 5.3: Hình 5.4: Hình 6.1: Hình 6.3: Hình 6.4: Hình 7.1: Hình 7.2: Hình 7.3: Hình 8.1: Hình 8.2: Mơ hình truyền vơ tuyến Thu phát tín hiệu vơ tuyến Hệ thốn di động tế bào Nguyên lý tái sử dụng tần số FDMA – Đa truy nhập phân chia theo tần số TDMA – Đa truy nhập phân chia theo thời gian CDMA – Đa truy nhập phân chia theo mã Kỹ thuật CDMA Phân loại CDMA Minh họa kỹ thuật trải phổ DS Sơ đồ máy thu DS – CDMA Minh họa kỹ thuật FH – CDMA Sơ độ hệ thống thu phát CDMA Sơ đồ khối hệ thống TH – CDMA Mạch ghi dịch để tạo chuỗi PN Hàm tự tương quan chuỗi PN Phương pháp điều chế đa sóng mang Mật độ phổ cơng suất Phổ sóng mang phụ hệ thống OFDM Máy phát MC – CDMA Phổ tín hiệu MC – CDMA Ảnh hưởng kênh truyền fading có tính chọn lọc tần số lên băng tần hẹp Dạng sóng tín hiệu MC – CDMA băng gốc (N=16) Tín hiệu phát qua kênh truyền fading Rayleigh có tính chọn lọc tần số Sơ đồ máy thu MC – CDMA Sơ đồ FFT butterfly điểm sơ đồ tính toán FFT điểm giải thuật DIF Sơ đồ tính tốn FFT điểm giải thuật DTF Sơ đồ tính tốn giải thuật FFT bậc cho 16 điểm Đường bao tín hiệu CI với N Sơ đồ máy thu MC – CDMA sử dụng mã trải phổ CI Mật độ phổ công suất hệ thống MC – CDMA Sơ đồ tạo tín hiệu hệ thống MMC – MC – CDMA Sơ đồ tạo tín hiệu hệ thống MMC – MC – CDMA Bộ thu tín hiệu MMC – MC – CDMA Giao diện chương trình Tính tương quan tự tương quan chuỗi mã Hadamard Hình 8.3: Hình 8.4: Hình 8.5: Hình 8.6: Hình 8.7: Hình 8.8: Hình 8.9: Hình 8.10: Hình 8.11: Hình 8.12: Đặc tính tương quan chuỗi mã Gold Tính tương quan chuỗi mã CI Giao diện mô hệ thống MC – CDMA Multicode MC – CDMA Hệ thống MC – CDMA môi trường nhiễu AWGN Hệ thống MC – CDMA môi trường nhiễu Fading Rayleigh Hệ thống Multicode MC – CDMA môi trường AWGN Hệ thống Multicode MC – CDMA môi trường Fading Rayleigh Hệ thống Multicode MC – CDMA với kích thước tập mã khác Hệ thống Multicode MC – CDMA điều khiển tốc độ thích nghi Hệ thống Multicode MC – CDMA điều khiển tốc độ thích nghi với kích thước tập mã khác Lời nói đầu Hệ thống thơng tin vơ tuyến ngày phát triển, việc nhiều người sử dụng chia sẻ kênh truyền dẫn đến dung lượng bị giới hạn, chất lượng hệ thống khơng đảm bảo Vì để tận dụng hiệu nguồn tài nguyên kỹ thuật đa truy nhập đời Kỹ thuật đa truy nhập đóng vai trị rật quan trọng việc giảm can nhiễu user, tăng dung lượng, chất lượng hệ thống độ hiệu việc sử dụng băng tầng hệ thống thông tin di động So với kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA, kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tẩn số FDMA kỹ thuật phân chia theo mã CDMA cho thấy nhiều ưu điểm có khả chống tượng đa đường giảm can nhiễu tốt sử dụng kỹ thuật trải phổ Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM ứng cử viên sáng giá cho hệ thống thông tin di động hệ 4G Đang sử dụng rộng rãi ứng dụng truyền thông vô tuyến lẫn hữu tuyến Với việc sử dụng đa sóng mang nên OFDM có ưu điểm khả truyền liệu tốc độ cao qua kênh truyền fading có tính chọn lọc tần số sử dụng hiệu quạ băng thông Mặt khác q trìng điều chế giải điều chế đa sóng mang thực dễ dàng nhờ phép biến đổi Fourier thuận nghịch, ưu điểm mà OFDM chọn làm chuẩn cho mạng LAN không dây tốc độ cao MC-CDMA ý tưởng kết hợp OFDM CDMA đời năm 1993 nhanh chóng thu hút quan tâm nhà nghiên cứu MCCDMA kế thừa nhiều ưu điểm CDMA tính bền vững với nhiễu chọn lọc tần số, sử dụng băng thông hiệu đa truy nhập ưu điểm OFDM chống trải trễ đa đường,tận dụng mơ hình phân tập tần số, giảm độ phức tạp điều chế giải điều chế Ngoài việv truyền liệu đồng thời đa sóng mang cho tốc độ cao tốc độ ký hiệu sóng mang phụ giúp việc đồng dễ dàng Do hệ thống MC-CDMA ứng cử viên sáng giá cho hệ thống thông tin di động hệ 4G, người dùng co thể truy nhập nhiều loại dịch vụ đa phương tiện mà khơng đơn thoại cịn truyền liệu hình ảnh với tốc độ cao lúc nơi đâu Tuy nhiên, bên cạnh ưu điểm bật MC-CDMA hệ thống cịn nhiều vấn đề cần phải giải trước áp dụng vào thực tế Đó vấn đề thiết kế tách sóng vá việc sửa offset tần số sóng mang Do việc chọn vá nghiên cứu hệ thống MC-CDMA cần thiết để góp pgần đưa hệ thống sớm vào hoạt động Trong khuôn khổ luận văn ta tìm hiểu vấn đề lý thuyết hệ thống ta đưa số phương pháp nhằm cải tiến chất lượng cho hệ thống MCCDMA Bên cạng việc nghiênu cứu lý thuyết việc xây dựng chương trình mơ Matlab để kiểm chứng cáclý luận phương pháp nêu Cấu trúc luận văn gồm chương chia làm phần: Phần 1: Lý thuyết tổng quan LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN K ri (t )   rij (t )  n(t ), i  1,2, , K j 1 (7.5) K   g ij I  n(t ) j 1 Trong K tổng số user tức thời, rij (t ) tín hiệu thu thứ I xuất phát từ tín hiệu phát user thứ j, g ij độ lợi đường truyền thứ i user thứ j Do tính trực giao chuỗi mã, tỷ số SINR tính theo phương trình:  i  K ri r j 1 j i j  n g i2 K g j 1 j i j (7.6)  N / Eb ri : cơng suất tín hiệu mong muốn thu user thứ i ri : cơng suất tín hiệu giao thoa gây user thứ j r : cơng suất tín hiệu nhiễu AWGN Độ lợi kênh truyền g j trung bình độ lợi đa đường thời điểm xét Xác suất lỗi bit hệ thống M-FSK điều kiện kênh truyền có nhiễu AWGN xác định bởi: Pb  M  Eb M log M PS  Q 2( M  1)  N0     (7.7) Với PS tỷ lệ lỗi ký hiệu Lưu ý hệ thống này, định nghĩa ký hiệu (symbol) gồm log M bit Để đơn giản việc tính tốn xấp xỉ phương trình thành: Pb  0,1.e  log M / (7.8) Trong  tỷ số tín hiệu nhiễu (SNR) Từ phương trình xây dựng giải thuật điều khiển tốc độ thích nghi dựa yêu tố cập nhật sau:  M i ,next   K /  i  Với K  ln (7.9) Pb  ,  hệ số điều chỉnh xác định thơng qua q 0.1 trình mơ chọn lọc sau:   : doi voi he thong Multicode  CDMA     : doi voi he thong MC  CDMA  Phương trình (7.9) biểu thức quan trọng để tính giá trị M cho lần cập nhật giải thuật điểu khiển tốc độ liệu thích nghi SVTH: HỒNG THÀNH LONG TRANG 64 LN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN 7.3 KẾT LUẬN Trong chương ta khảo sát loại mơ hình Multicode MC-CDMA PMC-MC-CDMA MMC-CDMA Việc sử dụng mơ hình nhằm tạo cho hệ thống khả cung cấp nhiều loại tốc độ khác từ đáp ứng yêu cầu nhiều loại dịch vụ khác Kết mô hệ thống cập nhật chương trình mơ cho thấy hiệu mơ hình Multicode MC-CDMA so với mơ hình MC-CDMA SVTH: HỒNG THÀNH LONG TRANG 65 LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN PHẦN III KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI SVTH: HOÀNG THÀNH LONG TRANG 66 LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Chương 8: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG Trong chương trước đề cập đến phương pháp cải tiến hệ thống MC –CDMA Trong chương trình bày số kết mơ Matlab Hình 8.1: Giao diện chương trình SVTH: HỒNG THÀNH LONG TRANG 67 LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP 8.1 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN TÍNH TƯƠNG QUAN CỦA CÁC BỘ MÃ 8.1.1 Chuỗi mã Hadamard Hình 8.2: Tính tương quan tự tương quan chuỗi mã Hadamard Hình 8.3 đặc tính tự tương quan tương quan chéo chuỗi mã Hadamarh Chuỗi mã Hadamarh có đặc tính tự tương quan tương quan chéo không tốt đồng chúng trực giao với 8.1.2 Chuỗi mã Gold Hình 8.3: Đặc tính tương quan chuỗi mã Gold SVTH: HOÀNG THÀNH LONG TRANG 68 LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Đặc tính tương quan tự tương quan chuỗi mã Gold ( hình 5.2) tốt so với chuỗi mã Hadamarh 8.1.3 Chuỗi mã CI Hình 8.4: Tính tương quan chuỗi mã CI Dựa vào kết mô ta thấy tính tương quan chéo tín hiệu CI tốt so với chuỗi mã khác, cấp thêm mã cho user khác hoạt động điều kiện thích hợp cần thiết Với mã CI hệ thống hồn tồn tăng dung lượng lên gấp đơi SVTH: HỒNG THÀNH LONG TRANG 69 LN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN 8.2 MÔ PHỎNG HỆ THỐNG MC – CDMA VÀ MULTICODE MC – CDMA Hình 8.5: Giao diện mơ hệ thống MC – CDMA Multicode MC – CDMA Giải thuật mô Matlab: function F=mccdma(code,K,M,Sub,SNR,iteration) Trong đó:  Code: để mã trải phổ sử dụng  K: số user  M : kích thước tập mã sử dụng hệ thống Multicode MC-CDMA  Sub : số sóng mang phụ  SNR : tỉ số tín hiệu nhiễu  Iteration: số phép lặp % Define the value for parameters N = 256; Các mô trình bày sau: a) Xác định chuỗi tập mã G theo biến code:chúng ta sử dụng module “hadamard.m”,”gold.m”,…,để tính mã trải phổ % Generate sequence set G_set, G(user,time) G_set=[]; switch code case {1} SVTH: HOÀNG THÀNH LONG TRANG 70 LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN G_set = hadamard(256); case {2} G_set_temp = gold1(1); G_set = [G_set_temp ones(length(G_set_temp(:,1)),1)]; case {3} G_set_temp = kasami1(1); G_set = [G_set_temp ones(length(G_set_temp(:,1)),1)]; case {4} p = [1 0 1 1]; %(1) G_one = m_seq_gen(p,1); for I=1:255 G_set_temp(I,:) = circshift(G_one,[0,I-1]); end G_set(I,:) = [G_set_temp(I,:) 1]; end b) Khởi tạo chuỗi mã trải phổ: sử dụng “m_seq_gen.m” với số sóng mang phụ có hai giá trị mặc định 16: % Generate user specific sequence U, U(user,time) switch Sub case {8} p2 = [1 1]; otherwise p2 = [1 0 1]; Sub = 16; end g2 = m_seq_gen(p2,1); c) Xác định fading Rayleigh kênh truyền: sử dụng hai hàm ray2 fad để tính fading cùa kênh truyền fd = 50; fs = 1.228*10^2; for i=1:4*K fad(i,:) = ray2(fd,fs,iteration/40,1); fad(i,:)= fad(i,:) / mean(fad(i,:)); end Resid = zeros(K,80); fad_a = [0.8070 0.095 0.061 0.037]; d) Tạo chuỗi M-ary ánh xạ chuỗi thành mã tương ứng G = G_set(symbol_index,:); e) Trải phổ: sử dụng hàm repmat X = repmat(reshape(G',prod(size(G)),1),1,Sub).*U_t; f) Biến đổi IFFT: sử dụng hàm IFFT có sẵn Matlab S = sqrt(Sub).*ifft(X,Sub,2); S_t = reshape(S',symbol_T,K)'; g) Cho tín hiệu qua kênh truyền fading Rayleigh: ngõ tín hiệu sau qua kênh truyền kí hiệu SF() Cơng thức xác định SF trình bày tài liệu (tl_mf1) SVTH: HOÀNG THÀNH LONG TRANG 71 LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN h) Tín hiệu qua kênh truyền cộng với nhiễu AWGN R_t = SF_SUM + sigma*randn(1,symbol_T) + j*sigma*randn(1,symbol_T); R = reshape(R_t',Sub,N)'; i) Biến đổi lại thành FFT: R_fft = 1/sqrt(Sub)*fft(R,Sub,2); k) Lọc phối hợp, chọn chuỗi có tương quan lớn nhất: for i=1:K R_desp_temp(i,:) = (R_fft*U(i,:)'/Sub)'; end R_desp = real(R_desp_temp); out_mat = R_desp*G_set(1:M,:)'; [maximum,Decode] = max(out_mat'); l) Giải mã hóa kênh: %Decoded_bits = G_set(Decode,:); result = Decode - symbol_index'; m) Tính symbol lỗi: E_symbol = sign(abs(result)); E_stot = E_stot + E_symbol; n) Tính tỉ số bit lỗi BER Decode_t = (Decode - 1)'; E_bit_temp = sign(de2bi(Decode_t,No_bit)-0.5) - symbol_temp'; E_bit = sign(abs(E_bit_temp)); E_btot = E_btot + sum(sum(E_bit,1),2); Q trình tính lặp lặp lại thỏa điều kiện iteration dừng Kết mơ trình bày bên 8.2.1 Mô hệ thống MC – CDMA mơi trường nhiễu AWGN Hình 8.6: Hệ thống MC – CDMA mơi trường nhiễu AWGN SVTH: HỒNG THÀNH LONG TRANG 72 LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Nhận xét: 8.2.2 Mô hệ thống MC – CDMA mơi trường Fading Rayleigh Hình 8.7 : Hệ thống MC – CDMA môi trường Fading Rayleigh 8.2.3 Mô hệ thống Multicode MC – CDMA mơi trường AWGN Hình 8.8: Hệ thống Multicode MC – CDMA mơi trường AWGN SVTH: HỒNG THÀNH LONG TRANG 73 LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Nhận xét: Walsh Hadamard lựa chọn tốt so với hai mã Gold Kasami kênh truyền có nhiễu AWGN Nhưng xét mã CI cho ber tốt Hadamard 8.2.4 Mô hệ thống Multicode MC – CDMA môi truồng Fading Rayleigh Hình 8.9: Hệ thống Multicode MC – CDMA mơi trường Fading Rayleigh Nhận xét: Đối với kênh truyền Rayleigh ba mã Gold, Kasami, Walsh Hadamard khơng thể khẳng định mã tốt chất lượng hệ thống sử dụng loại mã khơng có chênh lệch rõ ràng nhiễu liên kí tự ISI, MAI nhiễu Fading Các nhiễu làm tính trực giao mã Như CI mã tốt lựa chọn SVTH: HỒNG THÀNH LONG TRANG 74 LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP 8.2.5 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Hệ thống Multicode MC – CDMA với kích thước tập mã khác Hình 8.10: Hệ thống Multicode MC – CDMA với tập mã khác Nhận xét: Trong hệ thống Multicode MC – CDMA kích thước tập mã M tăng tỉ lệ lỗi tăng theo M đặc trưng cho kí hiệu liệu phát ( symbol), M tăng độ truyền liệu tăng Điều chắn dẫn đến tỉ lệ lỗi bit tăng hạn chế việc cải thiện hệ thống MC – CDMA Tuy nhiên khắc phục cách sử dụng giải thuật điều khiển thích nghi cho hệ thống Multicode MC – CDMA sở lý thuyết trình bày chương SVTH: HỒNG THÀNH LONG TRANG 75 LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP 8.2.6 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Hệ thống Multicode MC – CDMA điều khiển tốc độ thích nghi Hình 8.11: Hệ thống Multicode MC – CDMA điều khiển tốc độ thích nghi Nhận xét: Hệ thống Multicode MC – CDMA điều khiển tốc độ thích nghi cải thiện xác suất lỗi bit kênh truyền tất loại mã trải phổ đồng thời ta nhận thấy chất lượng hệ thống sử dụng loại mã khơng thấy chênh lệch rõ rang SVTH: HỒNG THÀNH LONG TRANG 76 LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP 8.2.7 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Hệ thống Multicode MC – CDMA điều khiển tốc độ thích nghi với kích thước tập mã khác Hình 8.12: Hệ thống Multicode MC – CDMA điều khiển tốc độ thích nghi với kích thước tập mã khác Nhận xét: Ta nhận thấy tăng kích thước tập mã tỉ lệ lỗi ber tăng theo hệ thống Multicode MC – CDMA điều khiển tốc độ thích nghi tốc độ truyền liệu không ảnh hưởng nhiều đến tỉ lệ lỗi bit hệ thống Chính ưu điểm ta tăng tốc độ truyền liệu hệ thống SVTH: HOÀNG THÀNH LONG TRANG 77 LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 9.1 ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN Do lợi điểm nêu khẳng định MC – CDMA tảng kĩ thuật cho hệ thống thông tin di động (4G) Trong luận văn trình bày sở lý thuyết đưa số phương pháp cải tiến cho hệ thống:cải tiến FFT/IFFT, cải tiến mã CI cải tiến hệ thống Multi – code Đánh giá phương pháp cải tiến: Về cải tiến FFT/IFFT cải tiến đáng giá điều chế FFT/IFFT thành phần khơng thể thiếu khối xử lí tín hiệu Phương pháp cải tiến thu nhiều lợi ích : thời gian tính tốn nhanh hơn, tiêu tốn lượng Đây điểm mà nhà sản xuất mong muốn chế tạo thiết bị cầm tay Về cải tiến tín hiệu CI: Mã trải phổ CI có nhiều ưu điểm: tính linh động cấp phát mã, có khả tăng dung lượng lên gấp đơi Nên khẳng định tương lai mã CI sử dụng hệ thống thơng tin di động Nó có khả cải thiện tín hiệu thu triệt can nhiễu tốt Cải tiến hệ thống Multicode :việc áp dụng multicode vào hệ thống cho ta khả cung cấp nhiều loại tốc độ khác nhau, yêu cầu quan trọng hệ thống thông tin di động hệ với nhiều yêu cầu dịch vụ khác Tuy nhiên luận văn cịn có điểm thiếu xót: khảo sát mơ hình cịn đơn giản, chưa đưa kĩ thuật tối ưu, chưa mô sâu hệ thống Vẫn chưa đề cập đến phương pháp cải tiến mang tính tiên tiến 9.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Ta nghiên cứu đề tài theo hướng  Với phương pháp cải tiến FFT IFFT: ta xây dựng thực phần cứng từ đớ đánh giá thêm số thông số tỉ lệ tín hiệu nhiễu ngõ với tốc độ liệu ngõ vào thay đổi  Về Multicode MC – CDMA: nghiên cứu phương pháp cân ước lượng kênh, phương pháp tách sóng đơn đa user SVTH: HOÀNG THÀNH LONG TRANG 78 ... Đa truy nhập phân chia theo mã Kỹ thu? ??t CDMA Phân loại CDMA Minh họa kỹ thu? ??t trải phổ DS Sơ đồ máy thu DS – CDMA Minh họa kỹ thu? ??t FH – CDMA Sơ độ hệ thống thu phát CDMA Sơ đồ khối hệ thống... tính chọn lọc tần số Sơ đồ máy thu MC – CDMA Sơ đồ FFT butterfly điểm sơ đồ tính tốn FFT điểm giải thu? ??t DIF Sơ đồ tính tốn FFT điểm giải thu? ??t DTF Sơ đồ tính tốn giải thu? ??t FFT bậc cho 16 điểm Đường... công suất thu  : Bước sóng gr , gt : Độ lợi anten thu anten phát Do cơng suất xạ thu giảm DB gấp đôi khoảng cách Nhưng thực tế khó tồn đường truyền trực tiếp Vì tín hiệu đến anten thu theo nhiều