(TIỂU LUẬN) 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 HÌNH VẼ………………………………………………………………… NHIỆM VỤ 1………………………………………………………………………….… Phần Mô tả hệ thống mô Các tham số sử dụng mô Đầu vào…………………………………………………………….…… Mô tả………………………………………………………………… Phần Kết mô phỏng, đánh giá, nhận xét………………………………… 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 , đánh giá, nhận xét…………………………………….8 Ước tính xác suất lỗi SNR = [5 12]……………………………… Biểu đồ chòm (tại SNR = 8)………………………………………… Dạngsóngtínhiệu(tạiSNR=8) …………………………………… 10 Mẫu mắt(tại SNR = 8)……………………………………………….… 11 Phổ tín hiệu (tại SNR = 8)…………………………………………… 13 Ảnh khơi phục phí thu……………………………………… 13 Phần Mã chương trình, giải thích…………………………………………… 14 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 mơ BER ước Hình 2.3 Biểu đồ chịm tín hiệu sau điều chế…………………………………….9 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 hiệu phía phát………………………………………………………… 12 Hình 2.8 Phổ tín hiệu phía thu…………………………………………………………… 13 Hình 2.9 Hỉnh ảnh 'flower.jpg' khơi phục phía thu…………………………… 13 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 Mô tả: Quá 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 mô 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 P(t) Ảnh phía thu 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: Kênh AWGN Lưu Đức Anh B18DCVT015 Chuỗ Sau k mức Sóng phức xung Tín h 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 Xung Chuỗ lúc n Từ ch chuỗi thu n phía hiển Lưu Đức Anh B18DCVT015 Biểu đồ chịm (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 khôi 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 phỏng, đánh giá, nhận xét…………………………………... ảnh: Lưu Đức Anh B18DCVT015 NHIỆM VỤ Phần Mô tả hệ thống mô Các tham số sử dụng mô Hệ thống mơ Ảnh phía phát code P(t) Ảnh phía thu Decode Hình 2.1 Hệ thống mơ Chú thích : chuỗi bit(0,1) chuỗi... thu…………………………… 13 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