Đề bài tìm hiểu về sim ma 06, sim ma 07

Học viện Cơng nghệ Bưu viễn thơng Khoa Viễn thông Bài tập môn Đa truy nhập vô tuyến số Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm Đề bài: tìm hiểu Sim_MA_06, Sim_MA_07 Bài làm Câu 1: Sim_MA_06: Trực quan hóa nguyên lý hoạt động hệ thống truyền dẫn OFDM sở thực FFT/FFT chèn/khử CP  Mục tiêu:Làm sáng q trình xây dựng mơ hình nguyên lý hoạt động hệ thống truyền dẫn OFDM sở xử lý IFFT/FFT chèn/khử CP - Trực quan hóa nguyên lý hoạt động sở mơ tả mơ tín hiệu điển hình Matlab  Nội dung: - Khái niệm bản: + Tín hiệu phổ tần tín hiệu băng tần sở + Tín hiệu phổ tần tín hiệu thơng dải/điều chế dịch phổ tần tín hiệu + Truyền dẫn đơn sóng mang/đa sóng mang, MCM/FDM + FDM OFDM - Xây dựng trình bày nguyên lý hoạt động điều chế/giải điều chế OFDM sở khơng gian tín hiệu Mơ hình hóa q trình truyền thơng tín hiệu sở khơng gian tín hiệu + Mơ hình hóa q trình điều chế/giải điều chế tín hiệu OFDM sở khơng gian tín hiệu: Ngun lý hoạt động q trình điều chế/giải điều chế + Tín hiệu hệ thống miền thời gian + Tín hiệu hệ thống miền tần số + Thực điều chế/giải điều chế tín hiệu OFDM thuật tốn IFFT/FFT + Matlab hóa mơ hệ thống OFDM sở thuật toán IFFT/FFT - Các tham số đặc trưng tín hiệu OFDM + + Tham số tín hiệu OFDM miền thời gian + Tham số tín hiệu OFDM miền tần số Lựa chọn tham số OFDM sở tham số kênh vô tuyến + - Truyền dẫn tín hiệu OFDM + Truyền dẫn tín hiệu OFDM băng tần sở + Matlab hóa để tính tốn biểu diễn tín hiệu OFDM băng tần sở + Truyền dẫn tín hiệu OFDM băng tần vơ tuyến; + Matlab hóa để tính tốn biểu diễn tín hiệu OFDM băng tần vơ tuyến Trực quan hóa ngun lý hoạt động sở mơ tả mơ tín hiệu đặc trưng sơ đồ (mơ hình) Matlab - Tín hiệu phổ tần tín hiệu OFDM B Điều chế giải điều chế tín hiệu OFDM sở khơng gian tín hiệu : C Minh họa tín hiệu phổ tín hiệu OFDM băng tần gốc D Mô tả phổ OFDM băng tần gốc Matlab Tham số đầu vào Hàm tính PSD Kết chạy chương trình STT Câu lệnh Giải thích Giải thích lệnh deta_f = BW_channel 20; = - Khai báo deta_f = 20 (Subcarrier_ space) 200; - Khai báo BW_channel = 200 10 Ghi Trịnh Minh Đạt 25 Trịnh Minh Đạt  Đúng với lý thuyết  Tạo ma trận khử CP Chạy với N=8, V=2 thu kết lý thuyết 26 Trịnh Minh Đạt Câu lệnh function [CP_insert] = MA_06_CP_insert(N,V) O_I Ý nghĩa Tạo function MA_06_CP_insert với đầuvào N & V Đầu CP_insert O-I mảng toàn gồm V hàng N cột 0_V_N_V mảng toàn gồm V hàng N-V cột I_V ma trận đơnvị kích thước VxV (*) Bắt đầu vòng for cho i chạy từ 1:V (1) O_I hàng thứ i tất cột = [O_V_N_V(i,:) I_V(i,:)] (2) Kết thúc vòng for (*) I_N ma trận đơnvị NxN Gán CP_insert = [O_I;I_N] = zeros(V,N); O_V_N_V = zeros(V,N-V); I_V = eye(V); for i=1:V (*) O_I(i,:) = [O_V_N_V(i,:) I_V(i,:)] ; (1) end (2) I_N = eye(N); CP_insert = [O_I;I_N]; CP_Remve O_V I_N = zeros(N,N+V); CP_Remve mảng toàn gốm N hàng ,N+V cột = zeros(N,V); O_V = mảng toàn gồm N hàng V cột I_N ma trận đơnvị kích thước NxN = eye(N); 27 Trịnh Minh Đạt for i =1:N (*) CP_Remve(i,:) = [O_V(i,:) I_N(i,:)]; (1) end (2) -(*) Bắt đầu vòng for cho i chạy từ 1:N -(1) CP_Remve(i,:) (hàng thứ i tất cột ) = [O_V(i,:) I_N(i,:)]; -(2) Kết thúc vịng for (*) Sim MA_07: Mơ hình hóa mơ hiệu BER cho hệ thống truyền dẫn BPSK-OFDM dùng mã kênh môi trường kênh AWGN  Mục tiêu - Mơ hình hóa trực quan hóa nguyên lý hoạt động hệ thống BPSKOFDM dùng mã kênh môi trường kênh AWGN - Matlab hóa mơ hệ thống BPSK-OFDM dùng mã kênh môi trường kênh AWGN để: làm sáng tỏ nguyên lý hoạt động phân tích đánh giá hiệu  Nội dung - Xây dựng trình bày nguyên lý hoạt động trình điều chế/giải điều chế OFDM sở khơng gian tín hiệu - Xây dựng mơ hình ngun lý hoạt động hệ thống BPSK-OFDM dùng mã kênh môi trường kênh AWGN - Tiến trình mơ phỏng: Lưu đồ mơ thực mô hệ thống BPSK-OFDM dùng mã kênh môi trường kênh AWGN - Matlab hóa mơ hiệu BER hệ thống BPSK-OFDM dùng mã kênh môi trường kênh AWGN 28 + Thiết lập kịch mô phỏng: Định nghĩa tham số thiết trị tập tham số đầu vào cho chương trình mơ + Matlab hóa mơ hình mơ hệ thống BPSK-OFDM dùng mã kênh môi trường kênh AWGN Trịnh Minh Đạt Thiết lập bước mô thực mô theo kịch mô  Thực mô Matlab để: sáng tỏ nguyên lý hoạt động khảo sát đánh giá hiệu BER + - Presentation_Sim_MA_07.m stt Câu lệnh clc; clear all; close all; 29 Giải thích -Xóa cửa sổ lệnh -Xóa mục khỏi khơng gian làm việc, giải phóng nhớ hệ thống - Đóng hết đè mục Trịnh Minh Đạt load MA_07_BPSK_OFDM_NoCC_AW GN.mat;SER_noChannelCoding = SER; SNR_1 = SNR; clear SER; load MA_07_BPSK_OFDM_CC_AW GN.mat;SER_ChannelCoding = SER; SNR_2 = SNR; clear SER; 30 Trịnh Minh Đạt Mở cửa sổ hình mớ figure(1) G= semilogy(SNR_1,SER_noChannelCoding, 'ob'); set(G,'LineWidth',1.5); hold on; AX = gca; set(AX,'fontsize',14); X = xlabel('SNR (dB)'); set(X,'fontname','.Vntime', 'fontsize',14,'color','b'); Y = ylabel('SER'); set(Y,'fontname','.Vntime', 'fontsize',14,'color','b'); title(['M« pháng SER hệ thống BPSK/OFDM kênh AWGN có không mà hóa kênh; Số bit mô = ', num2str(NumBits),' bits '],'FontName','.VnTime','color', 'b','FontSize',14); L=legend('OFDM - kênh AWGN không m· hãa kªnh','OFDM - kªnh AWGN cã m· hãa kªnh'); set(L,'fontname','.Vntime' ,'fontsize',13); grid on; - Đặt thích cho trường hợp hiển thị figure - Thêm nhãn text vào trục ox - Thêm nhãn text vào trục oy - Thêm text vào góc đồ thị Bật đường lưới lên Sim_MA_07_BPSK_OFDM_AWGN_ChannelCode.m St Câu lệnh t Giải thích 31 Trịnh Minh Đạt -Xóa cửa sổ lệnh -Xóa mục khỏi khơng gian làm việc, giải phóng nhớ hệ thống - Đóng hết đè mục clc; clear all;close all; 32 Trịnh Minh Đạt SNR = [0:1:9]; FFTsize = 512; CPsize = 20; numRun = 10^3; NumBits = FFTsize*numRun; -Lấy 10 điểm xét SNR đơn vị dB từ đến Mỗi điểm cách mode_Sim Codding_Type -Chế độ mơ =2 -Mã hóa loại if mode_Sim ==2 if Codding_Type == k0 = 1; G = [1 1;1 1]; elseif Codding_Type == 2k0 = 1; G = [1 1 0 1;1 1 0]; else k0 = 2; G = [0 1 0 1;0 0 0 0 1;1 0 0 0 1]; end end for n = 1:length(SNR), errCount = 0; for k = 1:numRun numSymbols = FFTsize; data = 0.5*(sign(rand(1,numSymbols)0.5)+1); data2 = 2*data-1; =2 = 1; 33 if mode_Sim ==2 inputSymbols = FWC_COV_Encoder(G,k0,data); -Nếu chế độ mô = mã hóa loại ta có: k0 = 1; G = [1 1; 1]; -Nếu chế độ mô = mã hóa loại ta có: k0 = 1; G = [1 1 0 1; 1 1 0]; Nếu chế độ mô = mã hóa loại khác ta có: k0 = 2; G = [0 1 0 1;0 0 0 0 1;1 0 0 0 1]; Cho biến j chạy giá trị từ tới 10 (length(SNR)) + Hàm sign: dùng để lấy dấu (lấy -1 1) + Hàm rand(1,numSymbols): Lấy 1000 giá trị ngẫu nhiên khoảng từ đến Nếu chế độ mô = inputSymbolsđược tính hàm function: Trịnh Minh Đạt inputSymbols = 2*inputSymbols-1; FWC_COV_Encoder(G,k0,dat a); else Nếu chế độ mơ loại khác inputSymbols = 2*data-1; inputSymbols = 2*data-1; 1 1 TxSamples = sqrt(length(inputSymbols))*if ft (inputSymbols,length(inputSym bols)); numSymbols =length(inputSymbols); Tx_ofdm = [TxSamples(numSymbolsCPsize+1:numSymbols) TxSamples]; numSymbols_2 = length(inputSymbols); tmp = randn(1,numSymbols_2+CPsize); noisePower = 10^(-SNR(n)/10); RxSymbols =Tx_ofdm + sqrt(noisePower)*tmp; EstSymbols_1 = RxSymbols(CPsize+1:numSymbols _2 +CPsize); Y = fft(EstSymbols_1, 34 length(EstSymbols_1)); -FFT (Điều chế OFDM) Chèn CP Kênh% AWGN Loại bỏ CP IFT (Giải điều chế OFDM) Trịnh Minh Đạt Phát định EstSymbols_1 = Y; EstSymbols_1 sign(real(EstSymbols_1)); = 35 Trịnh Minh Đạt for i = 1:length(EstSymbols_1) if EstSymbols_1(i)>0 Decis(i)= 1; else Decis(i)= 0; end end Cho biến I chạy giá trị từ tới 10 (length(EstSymbols_1)) -nếu EstSymbols_1(i)>0 Decis(i)= 1; - ngược lại Decis(i)= 0; if mode_Sim==2 EstSymbols = FWC_COV_Dencoder(G,k0,Decis); else if mode_Sim==2 I = find((data-EstSymbols) == 0);else I = find((data2-EstSymbols) ==0); end errCount = errCount + (FFTsize-length(I)); end SER(n,:) = errCount / (FFTsize*numRun); Nếu chế độ mô = EstSymbols = FWC_COV_Dencoder(G,k0, De cis); Nếu chế độ mơ loại khác EstSymbols = EstSymbols_1; Nếu chế độ mơ = I = find((data-EstSymbols) == 0); Nếu chế độ mô loại khác I = find((data2-EstSymbols) == 0); Lỗi đối chiếu figure subplot plot hold onxlabel ylabel grid on; set EstSymbols = EstSymbols_1; - bảng hiển thị kết - Đặt title, font, color cho 36 trục x y -Vẽ thêm đồ thị khác vào cửa sổ figure - Đặt thích cho Trịnh Minh Đạt trường hợp hiển thị figure 37 Trịnh Minh Đạt - Kết mô BER hệ thống AWGN với số bit 51200bit Nhận xét: Từ kết ta thấy tỷ lệ SNR tăng tỷ lệ lỗi giảm, nhiên trình giảm khơng chịu ảnh hưởng từ nhiều tín hiệu bên ngồi Trên thực tế kết - Kết quả: Mô BER hệ thống BPSK/OFDM kênh AWGN có khơng mã hóa kênh: 38 Trịnh Minh Đạt Nhận xét: giá trị SNR với tỷ lệ lỗi kênh AWGN có mã hóa kênh nhỏ so với kênh AWGN khơng có mã hóa kênh 39 .. .Đề bài: tìm hiểu Sim_ MA_ 06, Sim_ MA_ 07 Bài làm Câu 1: Sim_ MA_ 06: Trực quan hóa nguyên lý hoạt động hệ thống truyền dẫn OFDM sở... thống - Đóng hết đè mục Trịnh Minh Đạt load MA_ 07_ BPSK_OFDM_NoCC_AW GN.mat;SER_noChannelCoding = SER; SNR_1 = SNR; clear SER; load MA_ 07_ BPSK_OFDM_CC_AW GN.mat;SER_ChannelCoding = SER; SNR_2 = SNR;... Đạt Thiết lập bước mô thực mô theo kịch mô  Thực mô Matlab để: sáng tỏ nguyên lý hoạt động khảo sát đánh giá hiệu BER + - Presentation _Sim_ MA_ 07. m stt Câu lệnh clc; clear all; close all; 29 Giải