(TIỂU LUẬN) báo cáo THÍ NGHIỆM môn học THÔNG TIN số

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG  BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MÔN HỌC: THÔNG TIN SỐ Mã học phần Sinh viên MSSV Lớp Nhóm thí nghiệm Hà Nội, 2021 BÀI KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ QPSK - Code: len = 50000; SNR_db = 0; SNR = 10^(SNR_db/10); bsignal = randi([0 1],1,len); dai len % Thuc hien dieu che QPSK for i=1:2:len if bsignal(i)==0 & bsignal(i+1)==0 qpsk_signal((i+1)/2) = exp(j*3*pi/4); elseif bsignal(i)==0 & bsignal(i+1)==1 qpsk_signal((i+1)/2) = exp(j*5*pi/4); elseif bsignal(i)==1 & bsignal(i+1)==1 qpsk_signal((i+1)/2) = exp(j*7*pi/4); elseif bsignal(i)==1 & bsignal(i+1)==0 qpsk_signal((i+1)/2) = exp(j*pi/4); end end Es = std(qpsk_signal)^2; N0 = Es/SNR; % Tao nhieu Gauss noise = sqrt(N0/2)*(randn(1,length(qpsk_signal)) +j*randn(1,length(qpsk_signal))); qpsk_awgn = qpsk_signal + noise; % Cho tin hieu dieu che di qua kenh AWGN plot(qpsk_awgn,'.'); tin hieu co nhieu title('Do thi chom 4-QPSK'); xlabel('I'); ylabel('Q'); hold on; plot(qpsk_signal,'r*'); tin hieu khong nhieu plot(exp(j*[0:0.01:2*pi]),'r '); - Kết quả: +) Trường hợp SNR = Do thi chom 4-QPSK Q -1 -2 -3 -4 -4 I +) Trường hợp SNR = 3dB Do thi chom 4-QPSK Q -1 -2 -3 -3 I +) Trường hợp SNR = 6dB 2.5 Do thi chom 4-QPSK 1.5 Q 0.5 -0.5 -1 -1.5 -2 -2 I Câu hỏi: Điềun chế tín hiệu để làm gì? Tại phải điều chế số? Nêu vai trò chức khối điều chế thơng tin số? Điều chế tín hiệu để đưa thơng tin cần truyền xa Khối điều chế có vai trị quan trọng, có nhiệm vụ làm trung gian q trình xử lý tín hiệu để truyền Mơ tả kết mơ phỏng? Giải thích? KQ mơ tín hiệu thu dạng chum Do 4QPSK nên có điểm lệch 90 độ Trong điều chế PSK, phía thu giải mã sai? Năng lương ký hiệu Es lượng bit Eb trường hợp bao nhiêu? Tại sao? Es = 3dB theo CT Es = N.SQR BÀI SỐ XÁC SUẤT LỖI BIT TRONG ĐIỀU CHẾ QPSK - Code: len = 50000; SNR_db = 0:2:8; SNR = 10.^(SNR_db/10); bsignal = randi([0 1],1,len); dai len % Thuc hien dieu che QPSK for i=1:2:len if bsignal(i)==0 & bsignal(i+1)==0 qpsk_signal((i+1)/2) = exp(j*3*pi/4); elseif bsignal(i)==0 & bsignal(i+1)==1 qpsk_signal((i+1)/2) = exp(j*5*pi/4); elseif bsignal(i)==1 & bsignal(i+1)==1 qpsk_signal((i+1)/2) = exp(j*7*pi/4); elseif bsignal(i)==1 & bsignal(i+1)==0 qpsk_signal((i+1)/2) = exp(j*pi/4); end end % Tim BER mo phong for i=1:length(SNR_db) r_signal = awgn(qpsk_signal,SNR_db(i)); % Dieu che QPSK di qua nhieu AWGN for j=1:2:len nhieu if real(r_signal((j+1)/2))>=0 if imag(r_signal((j+1)/2))>=0 I r_bsignal(j) = 1; r_bsignal(j+1) = 0; else IV r_bsignal(j) = 1; r_bsignal(j+1) = 1; end else if imag(r_signal((j+1)/2))>=0 % Goc phan tu II r_bsignal(j) = 0; r_bsignal(j+1) = 0; else III % Goc phan tu r_bsignal(j) = 0; r_bsignal(j+1) = 1; end end end [n,BER(i)] = biterr(r_bsignal,bsignal); end Pb = 1/2*erfc(1/sqrt(2).*sqrt(SNR)); bit plot(SNR_db,Pb,'ro '); thuyet title('Do thi ty le bit loi ly thuyet va mo phong'); xlabel('SNR_d_B'); ylabel('BER'); hold on; plot(SNR_db,BER); mo phong legend('Ly thuyet','Mo phong'); hold off; - Kết quả: 0.1 0.1 0.1 BER 0.0 0.0 0.0 0.0 SNRdB Pb lý thuyết: [0.1575 0.1018 0.0560 BER mô phỏng: [0.1609 0.1034 0.0233 0.0059] 0.0549 0.0241 0.0056] Câu hỏi: So sánh điều chế BPSK QPSK? Xác suất lỗi bit tương đương QPSK có tỷ lệ lỗi thấp QPSK điều chế phụ trực giao mã hóa bit thành BPSK điều chế pha nhị phân, điều chế tín hiệu số 0, lệch pha 180 độ Nêu số hệ thống thực tế sử dụng kỹ thuật điều chế số QPSK? Hệ thống OFDM Hệ thống truyền tin nước BÀI MÔ PHỎNG ĐIỀU CHẾ M-QAM QUA KÊNH NHIỄU GAUSS - Code: n_sym = 50000; % So ky tu dieu che M = [16 64 256]; % So symbol ky hieu SNR_db = 0:25; % Tao vector SNR = - 25 Decibel BER = zeros(length(M),length(SNR_db)); % BER de luu ti le loi bit EbN0 = SNR_db; Pe = BER; for k = 1:size(M,2) % size(M,2) la so cot cua M s_stream = randi([0 M(k)-1],1,n_sym); % Tao dong bieu tuong dain_sym s_mod = qammod(s_stream,M(k),'GRAY'); % Dieu che M-QAM for r = 1:size(SNR_db,2) % Vong lap tinh BER s_mod_awgn = awgn(s_mod,SNR_db(r),'measured'); % Tin hieu qua nhieu s_demod = qamdemod(s_mod_awgn,M(k),'GRAY'); % Giai dieu che M-QAM [num, ratio] = biterr(s_stream,s_demod); % Tinh ti le loi bit BER(k,r) = ratio; % Luu ti le loi bit vao BER EbN0(r) = 10^(SNR_db(r)/20); Pe(k,r) = berawgn (EbN0(r),'qam',M(k)); end end semilogy(SNR_db,BER(1,:),'bo-'); % Ve thi BER ung voi M = 16 hold on; plot(EbN0,Pe(1,:),'g-'); % Ve thi Pe ung voi M = 16 semilogy(SNR_db,BER(2,:),'rs-'); % Ve thi BER ung voi M = 64 plot(EbN0,Pe(2,:),'c-'); % Ve thi Pe ung voi M = 64 semilogy(SNR_db,BER(3,:),'m*-'); % Ve thi BER ung voi M = 256 plot(EbN0,Pe(3,:),'k-'); % Ve thi Pe ung voi M = 256 grid on; title('Do thi the hien ty le loi bit M-QAM'); xlabel('SNR_d_B'); ylabel('BER'); legend('BER 16-QAM','Pe 16-QAM','BER 64-QAM','Pe 64-QAM','BER 256-QAM','Pe 256-QAM' ); hold off; BER - SNRdB SNR = 16-QAM 64-QAM 256QAM Câu hỏi: Khi số mức điều chế M tang BER thay đổi nào? Giải thích? M tang BER cững tang Vì số mức điều chế tang BER tang Số mức điều chế M tang lên cao có ưu nhược điểm gì? M tăng lên lớn khơng? Vì sao? M tang lên cao truyền nhiều bit công suất tỷ lệ lỗi bit tang M tăng lên lớn tốn chi phí để tăng cơng suất phát ... Câu hỏi: Điềun chế tín hiệu để làm gì? Tại phải điều chế số? Nêu vai trò chức khối điều chế thơng tin số? Điều chế tín hiệu để đưa thông tin cần truyền xa Khối điều chế có vai trị quan trọng, có... điều chế pha nhị phân, điều chế tín hiệu số 0, lệch pha 180 độ Nêu số hệ thống thực tế sử dụng kỹ thuật điều chế số QPSK? Hệ thống OFDM Hệ thống truyền tin nước BÀI MÔ PHỎNG ĐIỀU CHẾ M-QAM QUA... SNRdB SNR = 16-QAM 64-QAM 256QAM Câu hỏi: Khi số mức điều chế M tang BER thay đổi nào? Giải thích? M tang BER cững tang Vì số mức điều chế tang BER tang Số mức điều chế M tang lên cao có ưu nhược