HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG MÔN HỌC CÁC MẠNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN Phân tích chương trình mô phỏng SIM UWB 4 02 và SIM UWB 4 03 Giảng viên Nguyễn Viết Đảm SIM UWB 4 02 Phân tí[.]
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG MÔN HỌC: CÁC MẠNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN Phân tích chương trình mơ SIM_UWB 4.02 SIM_UWB 4.03 Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm SIM_UWB 4.02 Phân tích mơ phỏng: Gọi x(t) tín hiệu băng tần sở phát Tín hiệu băng thơng dải x(t) là: 𝑥̃ (𝑡 ) = 𝑅𝑒[𝑥(𝑡)𝑒 𝑗2𝜋𝑓𝑐𝑡 ] đó, Re[x(t)] phần thực tín hiệu x(t) Tín hiệu thơng dải biểu diễn sau: 𝐿 = 𝑅𝑒 [∑ 𝐶𝑙 𝑒 𝑗2𝜋(𝑓𝑐+𝑓𝑙)(𝑡−𝜏𝑙) ] 𝑦̃(𝑡 ) 𝑙=1 = 𝑅𝑒[𝑦(𝑡)𝑒 𝑗2𝜋𝑓𝑐𝑡 ] đó: 𝐶𝑙 , 𝜏𝑙 , 𝑓𝑙 độ lợi, trễ dịch tần Doppler thành phần đa đường thứ l Đáp ứng xung kim tín hiệu: ℎ(𝑡, 𝜏) = ℎ(𝑡)𝛿(𝑡 − 𝜏̂ ) Giả sử x(t)=1 tín hiệu thu biểu diễn sau: 𝑦̃(𝑡 ) = 𝑅𝑒[𝑦(𝑡 )𝑒 𝑗2𝜋𝑓𝑐𝑡 ] = 𝑅𝑒[{ℎ𝐼 (𝑡 ) + 𝑗ℎ𝑄 (𝑡 )}𝑒 𝑗2𝜋𝑓𝑐𝑡 ] = ℎ𝐼 (𝑡 ) cos(2𝜋𝑓𝑐 𝑡 ) − ℎ𝑄 (𝑡 ) sin(2𝜋𝑓𝑐 𝑡 ) Trong ℎ𝐼 (𝑡 ), ℎ𝑄 (𝑡 ) thành phần đồng pha vuông pha h(t): 𝐿 ℎ𝐼 (𝑡 ) = ∑ 𝐶𝑙 cos (Φ𝑙 (𝑡 )) 𝑙=1 𝐿 ℎ𝑄 (𝑡 ) = ∑ 𝐶𝑙 sin (Φ𝑙 (𝑡 )) 𝑙=1 Theo định lý giới hạn trung tâm, L đủ lớn, ℎ𝐼 (𝑡 ) ℎ𝑄 (𝑡 ) coi xấp xỉ biến ngẫu nhiên Gausơ Nên kết luận biên độ tín hiệu thu 𝑦̃(𝑡 ) = √ℎ𝐼2 (𝑡 ) + ℎ𝑄2 (𝑡 ) kênh đa đường phải chịu tác động nhiều thành phần tán xạ có phân bố Rayleigh Code matlab: Tạo kênh pha đinh Rayleigh: function H = uwb40201_Ray_model(L) % Pro 4.05 % Rayleigh Channel Model % Input : L : # of channel realization % Output: H : Channel vector H = (randn(1,L)+j*randn(1,L))/sqrt(2); Tạo kênh pha đinh Rice function H = uwb40202_Ric_model(K_dB,L) % Pro 4.06 % Rician Channel % Input: % K_dB : % L : % Output: % h : Model K factor [dB] # of channel realization channel vector K=10^(K_dB/10); H = sqrt(K/(K+1)) + sqrt(1/(K+1))*uwb40201_Ray_model(L); Phân bố kênh pha đinh Rayleigh kênh pha đinh Rice % function Sim_UWB_402a clc; clear all; close all; N = 200000; level = 30; K_dB = [-40 15]; Rayleigh_ch = zeros(1,N); Rician_ch = zeros(2,N); color = ['k']; line = ['-']; marker = ['s','o','^']; % Rayleigh model Rayleigh_ch = uwb40201_Ray_model(N); % Pro 4.05 [temp,x] = hist(abs(Rayleigh_ch(1,:)),level); plot(x,temp,['k-' marker(2)],'linewidth',2,'color','b'); hold on; % Rician model for i=1:length(K_dB); Rician_ch(i,:)=uwb40202_Ric_model(K_dB(i),N); % Pro 4.06 [temp x]=hist(abs(Rician_ch(i,:)),level); plot(x,temp,['k-' marker(i+1)],'linewidth',1.5,'color','r'); end xlabel('x','fontname','.vntime','fontsize',12); ylabel('Mật độ xác suÊt ','fontname','.vntime','fontsize',14); PT = legend('Rayleigh','Rician, K=-40dB','Rician, K=15dB'); set(PT,'FontName','.VnTime','FontSize',14); grid on; title('Phân bố kênh pha đinh Rayleigh kênh pha ®inh Rician', 'fontname','.vntime','fontsize',14); Chạy chương trình ta có kết mơ phía dưới: SIM_UWB 4.03 Nhập tham số đầu vào: scale Ts t_rms num_ch = = = = 1e-9; 10*scale; 30*scale; 10000; Tạo kênh phân bố pha đinh: function H = uwb40201_Ray_model(L) % programe 4.05 % Rayleigh Channel Model % Input : L : # of channel realization % Output: H : Channel vector H = (randn(1,L)+j*randn(1,L))/sqrt(2); Tạo lý lịch trễ cơng suất cho mơ hình kênh hàm mũ: % % % % ns Sampling time RMS delay spread # of channel function PDP = uwb40302_exp_PDP(tau_d,Ts,A_dB,norm_flag) % Prog 4.08 % Exponential PDP % Input: % tau_d % Ts % A_dB % norm_flag % Output: % PDP generator : : : : rms delay spread in second Sampling time in second the smallest noticeable power in dB normalizes total power to unit : PDP vector %MIMO-OFDM Wireless Communications with MATLABÂỗ Yong Soo Cho, Jaekwon Kim, Won Young Yang and Chung G Kang %?2010 John Wiley & Sons (Asia) Pte Ltd if nargin