NGHIÊN CỬU HỆ THÓNG MIMO

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Lê Quốc Cường LỜI CẢM ƠN  Xin cảm ơn tất thầy cô Khoa Điện Điện tử – Trường Đại Học Tôn Đức Thắng truyền đạt kiến thức cho em suốt năm học qua, thật kiến thức q báu góp phần khơng nhỏ làm tảng để em nghiên cứu đề tài  Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy Lê Quốc Cường tận tình hướng dẫn em suốt trình làm luận văn tốt nghiệp, giúp em hiểu kiến thức cần thiết để thực luận văn tốt nghiệp Từ đó, em hiểu sâu sắc hơn, biết ứng dụng thực tiễn tảng lý thuyết có  Trong trình thực đề tài, dù em cố gắng để đạt kết tốt nhất, thời gian cho phép không nhiều nên không tránh khỏi cịn có thiếu sót Em mong nhận dạy, góp ý q thầy Những lời dạy kinh nghiệm quý giá để em phát triển đề tài, nghiên cứu sâu để nắm vững triển khai thực tế SVTH: Võ Cơng Tồn Trang i LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Lê Quốc Cường MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii CÁC TỪ VIẾT TẮT v CÁC HÌNH VẼ vii DANH MỤC BẢNG BIỂU x TÓM TẮT LUẬN VĂN xi BỐ CỤC LUẬN VĂN xii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 Tình hình hệ thống thông tin di động 1.2 Kiến thức kênh truyền 1.2.1 Suy hao đường truyền 1.2.2 Kênh fading đa đường 1.3 Các Mơ Hình Hệ Thống Thơng Tin Không Dây 1.3.1 Hệ thống SISO 1.3.2 Hệ thống SIMO 1.3.3 Hệ thống MISO 1.3.4 Hệ thống MIMO CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG MIMO 10 2.1 Giới Thiệu 10 2.1.1 Khái niệm hệ thống MIMO 10 2.1.2 Lịch Sử Hệ Thống MIMO 10 2.2 Hệ thống MIMO 11 2.2.1 Mơ hình hệ thống MIMO 11 2.2.2 Dung lượng hệ thống MIMO 13 2.3 Kỹ thuật phân tập 18 2.3.1 Phân tập không gian 19 2.3.2 Phân tâp tần số 20 SVTH: Võ Cơng Tồn Trang ii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Lê Quốc Cường 2.3.3 Phân tập thời gian 20 2.4 Các độ lợi hệ thống MIMO 21 2.5 Ưu điểm nhược điểm hệ thống MIMO 23 2.5.1 Ưu điểm 23 2.5.2 Nhược điểm 23 CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT OFDM 25 3.1 Sơ lược OFDM 25 3.2 Các khái niệm liên quan đến OFDM 25 3.2.1 Hệ thống đa sóng mang 25 3.2.2 Ghép kênh phân chia theo tần số FDM 26 3.3 Biểu diễn tốn học tín hiệu OFDM 26 3.3.1 Trực giao 26 3.3.2 Tạo sóng mang sử dụng IFFT 27 3.4 Khoảng thời gian bảo vệ mở rộng chu kỳ 29 3.5 Điều chế OFDM 31 3.5.1 Điều chế QPSK 32 3.5.2 Điều chế QAM 33 3.6 Sơ đồ hệ thống OFDM băng gốc 34 3.6.1 Chuyển đổi nối tiếp song song 36 3.6.2 Điều chế sóng mang 37 3.6.3 Chuyển đổi từ miền tần số sang miền thời gian 37 3.6.4 Chèn khoảng bảo vệ 37 3.6.5 Đồng OFDM 38 3.6.6 Điều chế cao tần 40 3.7 Biểu diễn tín hiệu 41 3.8 Đánh giá kỹ thuật OFDM 43 3.8.1 Ưu điểm 43 3.8.2 Nhược điểm 43 CHƯƠNG 4: PHÂN CHIA KÊNH THEO KHÔNG GIAN SDM 45 SVTH: Võ Cơng Tồn Trang iii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Lê Quốc Cường 4.1 Giới thiệu phân kênh theo không gian SDM 45 4.2 Các tách tín hiệu tuyến tính 47 CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG MIMO-OFDM SDM 48 5.1 Giới thiệu 48 5.2 Hệ thống MIMO-OFDM 48 5.2.1 Sơ đồ khối hệ thống MIMO-OFDM 48 5.2.2 Cấu trúc khung (frame) hệ thống MIMO-OFDM 49 5.3 Mơ hình hệ thống MIMO-OFDM SDM 50 5.3.1 Bộ thu Zero-Forcing 52 5.3.2 Bộ thu Minimum Mean-Squared Error 54 CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 56 6.1 Sơ đồ hệ thống mô 56 6.2 Chức khối 56 6.3 Lưu đồ giải thuật 57 6.3.1 Bên phát 57 6.3.2 Kênh truyền 59 6.3.3 Bên thu 60 6.4 Kết mô 61 6.4.1 BER hệ thống 61 6.4.2 So sánh BER thuật toán 69 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 74 7.1 Kết luận 74 7.2 Hạn chế luận văn 75 7.3 Hướng phát triển luận văn 75 SVTH: Võ Cơng Tồn Trang iv LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Lê Quốc Cường CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt 3G Third generation Thế hệ thứ 4G Fourth generation Thế hệ thứ A/D Analog-to-digital Chuyển đổi tương tự sang số ADSL Asymmetric digital subscriber line Đường dây thuê bao số đối xứng AWGN Additive white Gaussian noise Nhiễu Gauss trắng cộng BER Bit error rate Tốc độ lỗi bit BPSK Binary phase shift keying Mã hóa dịch pha nhị phân BS Base Station Trạm gốc COFDM Coded orthogonal frequency division multiplexing Ghép kênh phân chia tần số trực giao mã hóa CP Cyclic prefix Tiền tố tuần hoàn CRC Cyclic redundancy check Kiểm tra dư thừa tuần hoàn D/A Digital-to-analog Chuyển đổi số sang tương tự DAB Digital Audio Broadcasting Phát số DFT Digital Fourier transform Biến đổi Fourier số FDMA Frequency division multiple access Đa truy xuất phân chia tần số FFT Fast Fourier transform Biến đổi Fourier nhanh GSM Global system for mobile Hệ thống di động toàn cầu HIPERLAN High Performance Local Area Networks Mạng cục chất lượng cao i.i.d Phân phối giống độc lập Independent indentically distributed SVTH: Võ Cơng Tồn Trang v LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Lê Quốc Cường ICI Intercarrier interface Nhiễu nội sóng mang IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineer Viện kỹ thuật Điện-Điện tử IFFT Inverse fast Fourier transform Biến đổi Fourier nhanh ngược IIR Infinitive impulse response Đáp ứng xung vô hạn IMTS Improved mobile telephone service Dịch vụ điện thoại di động cải tiến ISI Intersymbol interference Nhiễu nội symbol ISO International Organization for Standardization Tổ chức quốc tế tiêu chuẩn LOS Line-of-sight Đường nhìn thẳng LSE Least squares estimate Ước đốn bình phương nhỏ MCM Multi Carrier-Modulation Đa sóng mang MIMO Multiple-input multiple-output Đa đầu vào, đa đầu MISO Multiple-input single-output Đa đầu vào, đầu MLSE Maximum likelihood sequence estimation Ước đoán chuỗi ML MMRC Maximum Ratio Receive Combining Kết hợp tỷ số thu lớn MMSE Minimum mean square error Lỗi bình phương giá trị trung bình MRC Maximum Ratio combining Kết hợp tỷ số lớn MS Mobile Station Trạm di động MSI Multistream interference Nhiễu đa luồng OFDM Orthogonal frequency division multiplexing Ghép phân chia đa số trực giao PAPR Peak-to-average power ratio Đỉnh đến tỉ số cơng suất trung bình PER Packet error rate Tốc độ lỗi gói SVTH: Võ Cơng Tồn Trang vi LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Lê Quốc Cường PSK Phase shift keying Mã hóa dịch pha QAM Quadrature amplitude modulation Điều chế biên độ vị trí góc vng QoS Quality of service Chất lượng dịch vụ QPSK Quadrature phase shift keying Mã hóa dịch pha cầu phương SDM Space division multiplexing Dồn kênh phân chia theo không gian SDMA Space division multiple access Đa truy xuất phân chia không gian SIMO Single-input multiple-output đầu vào đa đầu SINR Signal to interface and noise ratio Tỷ số tín hiệu nhiễu SISO Single-input single-output đầu vào, đầu SM Spatial multiplexing Ghép không gian ST Space-time Không-thời gian STBC Space-time block code Mã khối không gian thời gian STC Space-time coding Mã hóa khơng gian thời gian STTC Space-time trelllis code Mã lưới không-thời gian TDMA Time division multiplexing Ghép phân chia thời gian UMTS Universal mobile telecommunication system Hệ thống thông tin động chung V-BLAST Bell laboratories Layered Space Time Cấu trúc không gian-thời gian lớp dọc phịng thí nghiệm Bell WLAN Wireless Local Area Network Mạng cục vô tuyến ZP Zero Forcing Cưỡng ép khơng SVTH: Võ Cơng Tồn Trang vii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Lê Quốc Cường CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mục tiêu thiết kế hệ thống 4G Hình 1.2 Các hệ thông tin di động Hình 1.3 MIMO-OFDM làm tảng phát triển 4G Hình 1.4 Hiệu ứng Doppler Hình 1.5 Phân loại hệ thống thông tin không dây Hình 2.1 Hình trực quan hệ thống MIMO 10 Hình 2.2 Sơ đồ khối hệ thống MIMO 11 Hình 2.3 Sơ đồ khối kênh MIMO nT > nR 16 Hình 2.4 Sơ đồ khối kênh MIMO nR > nT 16 Hình 2.5 Các phương pháp phân tập 19 Hình 2.6 Phân tập theo thời gian 21 Hình 2.7 Kỹ thuật Beamforming 22 Hình 2.8 Ghép kênh không gian giúp tăng tốc độ truyền 22 Hình 2.9 Phân tập không gian giúp cải thiện SNR 23 Hình 3.1 Cấu trúc hệ thống đa sóng mang 26 Hình 3.2 Ghép kênh phân chia theo tần số 26 Hình 3.3 Tín hiệu OFDM có sóng mang 27 Hình 3.4:Phổ tín hiệu OFDM với sóng mang 27 Hình 3.5 Bộ điều chế OFDM 28 Hình 3.6 Chèn khoảng thời gian bảo vệ vào tín hiệu OFDM 30 Hình 3.7 Khoảng thời gian bảo vệ giảm ảnh hưởng ISI 30 Hình 3.8 Biểu đồ khơng gian tín hiệu QPSK 33 Hình 3.9 Chùm tín hiệu M-QAM 34 Hình 3.10 Hệ thống thu phát OFDM ứng dụng vơ tuyến 35 Hình 3.11 Sơ đồ điều chế giải điều chế OFDM 36 Hình 3.12 Các bước đồng OFDM 38 Hình 3.13 Đồng khung 39 SVTH: Võ Cơng Tồn Trang viii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Lê Quốc Cường Hình 3.14 Ước lượng dịch thời gian 39 Hình 3.15 Ước lượng dịch tần số 40 Hình 3.16 Điều chế cao tần tín hiệu OFDM sở kỹ thuật tương tự 41 Hình 3.17 Điều chế tần số vơ tuyến tín hiệu OFDM sử dụng kỹ thuật số 41 Hình 4.1 Phân kênh theo không gian SDM 45 Hình 4.2 Phương pháp phân kênh theo khơng gian 46 Hình 4.3 Phân loại tách sóng tín hiệu MIMO-SDM 46 Hình 4.4 Sơ đồ tách tín hiệu tuyến tính cho MIMO-SDM 47 Hình 5.1 Sơ đồ khối hệ thống MIMO-OFDM 48 Hình 5.2 Cấu trúc khung liệu MIMO-OFDM 49 Hình 5.3 Phía phát hệ thống MIMO-OFDM SDM 50 Hình 5.4 Phía thu hệ thống MIMO-OFDM SDM 50 Hình 5.5 Giải thuật ZF/MMSE 52 Hình 6.1 Hệ thống MIMO OFDM SDM Simulink 56 Hình 6.2 Lưu đồ giải thuật bên phát 58 Hình 6.3 Lưu đồ giải thuật kênh truyền 59 Hình 6.4 Lưu đồ giải thuật bên thu 60 Hình 6.5 Kết mơ trường hợp ZF dùng điều chế BPSK 62 Hình 6.6 Kết mơ trường hợp ZF dùng điều chế 4QAM 63 Hình 6.7 Kết mô trường hợp ZF dùng điều chế 16QAM 64 Hình 6.8 Kết mơ ZF dùng loại điều chế 65 Hình 6.9 Kết mơ trường hợp MMSE dùng BPSK 66 Hình 6.10 Kết mô trường hợp MMSE dùng 4QAM 67 Hình 6.11 Kết mơ trường hợp MMSE dung BPSK 68 Hình 6.12 Kết mơ MMSE dùng loại điều chế 69 Hình 6.13 So sánh tỷ lệ BER ZF MMSE dùng điều chế BPSK 70 Hình 6.14 So sánh tỷ lệ BER ZF MMSE dùng điều chế 4QAM 71 Hình 6.15 So sánh tỷ lệ BER ZF MMSE dùng điều chế 16QAM …………72 SVTH: Võ Cơng Tồn Trang ix LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS Lê Quốc Cường DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Thông số điều chế QPSK 33 Bảng 6.1 Thơng số mơ hình 6.5 61 Bảng 6.2 Thông số mô hình 6.6 62 Bảng 6.3 Thơng số mơ hình 6.7 63 Bảng 6.4 Thơng số mơ hình 6.9 66 Bảng 6.5 Thông số mơ hình 6.10 67 Bảng 6.7 Thơng số mơ hình 6.11 68 Bảng 6.8 Thơng số mơ hình 6.13 70 Bảng 6.9 Thông số mơ hình 6.14 71 Bảng 6.1 Thông số mô hình 6.15 72 SVTH: Võ Cơng Tồn Trang x LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.Lê Quốc Cường He thong MIMO-OFDM SDM dung ZF 10 ZF BPSK -1 BER 10 -2 10 -3 10 10 12 SNR(dB) 14 16 18 20 Hình 6.5 Kết mơ trường hợp ZF dùng điều chế BPSK  Điều chế 4QAM Thông số Giá trị Kênh truyền Fading Rayleigh Điều chế 4QAM Giãi mã ZF SNR[dB] 10 15 20 BER 0.278 0.1695 0.0785 0.3 0.11 Bảng 6.2 Thông số mơ hình 6.6 SVTH: Võ Cơng Tồn Trang 62 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.Lê Quốc Cường He thong MIMO-OFDM SDM dung ZF 10 BER ZF 4QAM -1 10 -2 10 10 12 SNR(dB) 14 16 18 20 Hình 6.6 Kết mô trường hợp ZF dùng điều chế 4QAM  Điều chế 16QAM Thông số Giá trị Kênh truyền Fading Rayleigh Điều chế 16QAM Giãi mã ZF SNR[dB] 10 15 20 BER 0.374 0.295 0.18 0.0889 0.0359 Bảng 6.3 Thơng số mơ hình 6.7 SVTH: Võ Cơng Toàn Trang 63 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.Lê Quốc Cường He thong MIMO-OFDM SDM dung ZF 10 BER ZF 16QAM -1 10 -2 10 10 12 SNR(dB) 14 16 18 20 Hình 6.7 Kết mô trường hợp ZF dùng điều chế 16QAM SVTH: Võ Cơng Tồn Trang 64 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP  GVHD: TS.Lê Quốc Cường Nhận xét: so sánh trường hợp dùng thuật toán ZF He thong MIMO-OFDM SDM dung ZF 10 ZF BPSK ZF 4QAM ZF 16QAM -1 BER 10 -2 10 -3 10 10 12 SNR(dB) 14 16 18 20 Hình 6.8 kết mơ ZF dùng loại điều chế Hình 6.5, 6.6, 6.7 thể xác suất lỗi bit sử dụng thuật toán Zero Forcing trường hợp sử dụng loại điều chế khác BPSK,4QAM, 16QAM Trong đồ thị trục hồnh thể tỷ số tín hiệu nhiễu tính theo dB, trục tung thể số bit lỗi trung bình Dựa vào hình vẽ ta thấy SNR tăng BER giảm Điều cho thấy chênh lệch cơng suất tín hiệu cơng suất nhiễu lớn việc tách sóng dễ dàng hơn, sai sót tách sóng giảm xác suất lỗi bit giảm Từ dạng điều chế cho ta thấy điều chế BPSK cho đồ thị Ber tốt so với điều chế 4QAM 16, M-ary lớn xác suất lỗi tín hiệu thu cao, điều có nghĩa nghĩa góc pha điểm IQ nhỏ M tăng Do đó, ứng dụng nguyên lý điều chế có M-ary lớn địi hỏi SNR phải cao để có tỉ số Ber chấp nhận SVTH: Võ Cơng Tồn Trang 65 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.Lê Quốc Cường  Thuật tốn MMSE  Điều chế BPSK Thơng số Giá trị Kênh truyền Fading Rayleigh Điều chế BPSK Giãi mã MMSE SNR[dB] 10 15 20 BER 0.105 0.042 0.0166 0.056 0.0013 Bảng 6.4 Thơng số mơ hình 6.9 He thong MIMO-OFDM SDM dung MMSE 10 MMSE BPSK -1 BER 10 -2 10 -3 10  10 12 SNR(dB) 14 16 18 20 Hình 6.9 Kết mơ trường hợp MMSE dùng BPSK Điều chế 4QAM SVTH: Võ Cơng Tồn Trang 66 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.Lê Quốc Cường Thông số Giá trị Kênh truyền Fading Rayleigh Điều chế 4QAM Giãi mã MMSE SNR[dB] 10 15 20 BER 0.218 0.1255 0.056 0.02 0.0069 Bảng 6.5 Thông số mô hình 6.10 He thong MIMO-OFDM SDM dung MMSE 10 MMSE 4QAM -1 BER 10 -2 10 -3 10 10 12 SNR(dB) 14 16 18 20 Hình 6.10 Kết mơ trường hợp MMSE dùng 4QAM  Điều chế 16QAM SVTH: Võ Cơng Tồn Trang 67 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.Lê Quốc Cường Thông số Giá trị Kênh truyền Fading Rayleigh Điều chế 16QAM Giãi mã MMSE SNR[dB] 10 15 20 BER 0.35 0.27 0.174 0.086 0.034 Bảng 6.6 Thông số mơ hình 6.11 He thong MIMO-OFDM SDM dung MMSE 10 BER MMSE 16QAM -1 10 -2 10 10 12 SNR(dB) 14 16 18 20 Hình 6.11 Kết mơ trường hợp MMSE dùng 16QAM  Nhận xét: so sánh ba trường hợp dùng thuật tốn MMSE SVTH: Võ Cơng Tồn Trang 68 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.Lê Quốc Cường He thong MIMO-OFDM SDM dung MMSE 10 MMSE BPSK MMSE 4QAM MMSE 16QAM -1 BER 10 -2 10 -3 10 10 12 SNR(dB) 14 16 18 20 Hình 6.12: kết mơ MMSE dùng loại điều chế Hình 6.9, 6.10, 6.11 thể xác suất lỗi bit sử dụng thuật toán MMSE trường hợp sử dụng loại điều chế khác BPSK,4QAM, 16QAM Trong đồ thị trục hồnh thể tỷ số tín hiệu nhiễu tính theo dB, trục tung thể số bit lỗi trung bình Khi SNR tăng tỉ lệ BER giảm, theo hình 6.10 ta thấy điều chế BPSK cho tỉ lệ lỗi bit BER thấp băng thơng MQAM cho tốc tốc độ liệu cao BPSK phát mức lượng nên MQAM có xác suất lỗi cao 6.4.2 So sánh BER thuật toán Ta thực so sánh tỉ lệ bit lỗi BER thuật toán với loại điều chế khác để rút thuật toán tốt  Điều chế BPSK SVTH: Võ Cơng Tồn Trang 69 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.Lê Quốc Cường Thông số Giá trị Kênh truyền Fading Rayleigh Điều chế BPSK Giãi mã ZF/MMSE SNR[dB] 10 15 20 BER (ZF) 0.22 0.115 0.0452 0.015 0.0045 BER(MMSE) 0.105 0.042 0.0166 0.056 0.0013 Bảng 6.7 Thơng số mơ hình 6.13 He thong MIMO-OFDM SDM 10 ZF BPSK MMSE BPSK -1 BER 10 -2 10 -3 10 10 12 SNR(dB) 14 16 18 20 Hình 6.13: so sánh tỷ lệ BER ZF MMSE dùng điều chế BPSK Nhận xét: đường BER MMSE nằm ZF cho thấy tỉ lệ bit lỗi MMSE thấp ZF nên thuật tốn MMSE có hiệu cao  Điều chế 4QAM SVTH: Võ Cơng Tồn Trang 70 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.Lê Quốc Cường Thông số Giá trị Kênh truyền Fading Rayleigh Điều chế 4QAM Giãi mã ZF/MMSE SNR[dB] 10 15 20 BER (ZF) 0.278 0.1695 0.0785 0.3 0.11 BER(MMSE) 0.218 0.1255 0.056 0.02 0.0069 Bảng 6.8 Thơng số mơ hình 6.14 He thong MIMO-OFDM SDM 10 ZF 4QAM MMSE 4QAM -1 BER 10 -2 10 -3 10 10 12 SNR(dB) 14 16 18 20 Hình 6.14 so sánh tỷ lệ BER ZF MMSE dùng điều chế 4QAM Nhận xét: đường BER MMSE nằm ZF cho thấy tỉ lệ bit lỗi MMSE thấp ZF nên thuật tốn MMSE có hiệu cao SVTH: Võ Cơng Tồn Trang 71 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.Lê Quốc Cường  Điều chế 16 QAM Thông số Giá trị Kênh truyền Fading Rayleigh Điều chế 16QAM Giãi mã ZF/MMSE SNR[dB] 10 15 20 BER (ZF) 0.374 0.295 0.18 0.0889 0.0359 BER(MMSE) 0.35 0.27 0.174 0.086 0.034 Bảng 6.9 Thông số mô hình 6.15 He thong MIMO-OFDM SDM 10 BER ZF 16QAM MMSE 16QAM -1 10 -2 10 10 12 SNR(dB) 14 16 18 20 Hình 6.15 so sánh tỷ lệ BER ZF MMSE dùng điều chế 16QAM  Nhận xét : ba biểu đồ trên, giá trị BER giảm SNR tăng Bộ tách tín hiệu MMSE có tính đến đặc tính tạp âm nên khắc phục SVTH: Võ Cơng Tồn Trang 72 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.Lê Quốc Cường nhược điểm khuếch đại tạp âm tách tín nhiệu ZF Do đó, phẩm chất BER tách tín hiệu MMSE thường tốt tách tín hiệu ZF SVTH: Võ Cơng Toàn Trang 73 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.Lê Quốc Cường CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 7.1 Kết luận Thơng qua tồn luận văn này, em trình bày vắn tắt lịch sử phát triển, ưu nhược điểm chính, lý thuyết kỹ thuật điều chế đa sóng mang trực giao (OFDM), kỹ thuật nhiều đầu vào nhiều đầu (MIMO),kỹ thuật phân chia kênh không gian (SDM) kết hợp kỹ thuật MIMO–OFDM SDM Bên cạnh mơ hình kênh truyền thơng tin vơ tuyến ảnh hưởng mà gây cho tín hiều truyền qua Kỹ thuật điều chế đa sóng mang phát triển nhanh chóng với kỹ thuật áp dụng rộng rãi nhiều loại đường truyền ứng dụng khác Kỹ thuật điều chế sóng mang cịn mẻ, với ưu điểm bật dần chiếm ưu so với kỹ thuật điều chế đơn sóng mang hệ truyền dẫn đặc biệt số hệ thống lĩnh vực riêng hệ thống OFDM Kỹ thuật điều chế đa sóng mang trực giao OFDM với đặc tính kỹ thuật bật như: tính trực giao khẳng định tính hiệu lý thuyết truyền tin, khoảng bảo vệ cho phép đảm bảo tính trực giao đồng thời giúp loại bỏ nhiều ISI, phép biến đổi Fourier tạo giải pháp đơn giản hiệu để thực kỹ thuật này, giúp cho OFDM ứng dụng rộng rãi Cùng với kỹ thuật sử dụng hiệu việc đồng bộ, cân mã hóa OFDM chứng tỏ vai trị hệ thống viễn thông kỹ thuật điều chế tiên tiến Kỹ thuật SDM MIMO cơng nghệ truyền thơng khơng dây, đầu thu đầu phát sử dụng nhiều anten để tối ưu hóa tốc độ truyền nhận liệu, đồng thời giảm thiều lỗi nhiều sóng, tín hiệu… Kỹ thuật cho phép người dùng tận dụng dội lại sóng “đụng” phải chướng ngại đường truyền khiến chúng đến đầu thu nhiều đường khác làm tăng dung lượng kênh truyền lên nhiều lần từ tăng chất lượng kênh truyền hệ thống mạng viễn thông ngày Ưu điểm hệ thống MIMO tăng tốc độ truyền liệu mở rộng tầm phủ sóng băng thơng, đồng thời giảm chi phí truyền tải Công nghệ MIMO cho phép đầu thu phân loại tín hiệu nhận tín hiệu mạnh từ anten vị trí Như vậy, thông qua đề tài em làm rõ lợi hệ thống MIMO-OFDM SDM giản đồ đồ thị Ber So sánh thuật toán khác SVTH: Võ Cơng Tồn Trang 74 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.Lê Quốc Cường cho kênh truyền khác từ rút nhận xét kết luận cho thuật toán 7.2 Hạn chế luận văn Trong phần lý thuyết cịn có số nội dung trình bày chưa rõ ràng, hợp lý Trong phần mô Ber hệ thống nêu số thuật toán chưa mở rộng nhiều dạng thuật toán khác Bên cạnh cịn giới hạn số anten phát thu chưa tăng số lượng anten phát thu 7.3 Hướng phát triển luận văn Tiến hành khắc phục hạn chế mà đề tài luận văn chưa khắc phục Bên cạnh sâu vào nghiên cứu nâng cao chất lượng cho thành phần phát thu hệ thống đề tài Đề tài mở hướng phát triển như: thêm thành phần ước lượng cân hệ thống MIMO-OFDM SDM, nghiên cứu phương pháp giảm thiểu PAPR, nghiên cứu thay đổi phép biến đổi FFT OFDM phép biến đổi khác nhằm nâng cao tốc độ xử lý khả dịch tần đồng gây Tóm lại, với đặc điểm trội tiết kiệm băng thông, khả chống nhiễu ISI cao, dịch tầng, tăng tốc độ truyền dẫn, tăng dung lượng truyền hệ thống không dây, … MIMO-OFDM SDM chứng tỏ ưu điểm hệ thống viễn thơng thực tế, đặc biệt phát truyền hình thơng tin di động SVTH: Võ Cơng Tồn Trang 75 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.Lê Quốc Cường TÀI LIỆU THAM KHẢO Prof Lajos Hanzo, Dr Yosef (Jos) Akhtman and Dr Li Wang “MIMOOFDM for LTE, Wi-Fi and WiMAX.Coherent versus Non-coherent and Cooperative Turbo-transceivers” Mohinder Jankiraman “Space-Time Codes and MIMO Systems” Published by Artech House, August 2004 Branka Vucetic and Jinhong Yuan, “Space-Time Coding”, John Wiley & Sons, April 2003 Takeo Ohgane, Toshihiko Nishimura, and Yasutaka Ogawa “Application of Space Division Multiplexing and Those Performance in MIMO Channel” paper A van Zelst, R van Nee and G.A Awater “Space Division Multiplexing (SDM) for OFDM systems” Paper Một số báo, trang trao đổi thông tin khác thuộc diễn đàn viễn thông mạng Internet SVTH: Võ Cơng Tồn Trang 76