HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG 1 BÀI TIỂU LUẬN BỘ MÔN ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN Giảng viên Nguyễn Viết Đảm Họ tên sinh viên Đoàn Thị Linh Chi Mã sinh viên B18DCVT044 Lớp D18[.]
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG - - BÀI TIỂU LUẬN BỘ MÔN: ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm Họ tên sinh viên: Đoàn Thị Linh Chi Mã sinh viên: B18DCVT044 Lớp: D18CQVT04-B Nhóm lớp: 06 Hà Nội, tháng năm 2021 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 MỤC LỤC Bài Sim-MA01: Biểu diễn PSD tín hiệu cho hệ thống BPSK_DSSS_CDMA băng tần gốc băng thơng Bài Sim-MA02: MƠ PHỎNG QUÁ TRÌNH TẠO CHUỖI m VÀ HÀM TỰ TƯƠNG QUAN CỦA CHUỖI m 29 Bài Sim-MA03: MÔ PHỎNG TẠO CHUỖI MÃ GOLD VÀ MÃ ĐỊNH KÊH CHO HỆ THỐNG WCDMA 37 Bài Sim-MA06: TRỰC QUAN HÓA NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN OFDM TRÊN CƠ SỞ THỰC HIỆN IFFT/FFT VÀ CHÈN/KHỬ CP 50 Bài Sim-MA07: MÔ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG HIỆU NĂNG BER CHO HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN BPSK-OFDM DÙNG MÃ KÊNH TRONG MÔI TRƯỜNG KÊNH AWGN 82 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 Bài Sim-MA01: Biểu diễn PSD tín hiệu cho hệ thống BPSK_DSSS_CDMA băng tần gốc băng thông ❖ Hàm tự tương quan mật dộ phổ công suất tín hiệu ngẫu nhiên băng gốc: Đồn Thị Linh Chi-B18DCVT044 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 ❖ Mơ hình đơn giản hệ thống DS_SS: 10 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 ❖ Thực Matlab: - Chèn CP matlab: - Chạy với N=5 V=3: 79 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 - Khử CP matlab: - Chạy với N=5 V=3: 80 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 • Giải thích câu lệnh matlab Chèn CP: Câu lệnh function [CP_insert] = MA_06_CP_insert(N,V) O_I = 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]; Giải thích Tạo function MA_06_CP_insert với đầu vào N & V Đầu CP_insert Khai báo O_I mảng toàn gồm V hàng x N cột Khai báo 0_V_N_V mảng toàn gồm V hàng N-V cột Khai báo I_V ma trận đơn vị kích thước VxV -(*) Bắt đầu vịng 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 (*) Khai báo I_N ma trận đơn vị NxN Gán CP_insert = [O_I;I_N] • Giải thích câu lệnh matlab Khử CP: Câu lệnh function [CP_Remve] = MA_06_CP_Remove(N,V) CP_Remve = zeros(N,N+V); O_V I_N = zeros(N,V); = eye(N); for i =1:N (*) CP_Remve(i,:) = [O_V(i,:) I_N(i,:)];(1) End (3) Giải thích Tạo function MA_06_CP_Remove với đầu vào N & V Đầu CP_Remove Khai báo CP_Remve mảng toàn gốm N hàng x N+V cột Khai báo O_V = mảng toàn gồm N hàng x V cột Khai báo I_N ma trận đơn vị kích thước NxN (*) Bắt đầu vịng 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 (*) 81 Đồn Thị Linh Chi-B18DCVT044 Bài Sim-MA07: MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG HIỆU NĂNG BER CHO HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN BPSKOFDM DÙNG MÃ KÊNH TRONG MƠI TRƯỜNG KÊNH AWGN 82 Đồn Thị Linh Chi-B18DCVT044 83 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 84 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 85 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 86 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 MA_06_IFFT_FFT_AWGN - Tham số đầu vào: FFTsize = 1000; CPsize = 25; snr_in_dB = 10; noisePower = 10^(-snr_in_dB/10); Câu lệnh Giải thích Clc ; Clear ; Xóa cửa sổ lệnh Xóa mục khỏi khơng gian làm việc, giải phóng nhớ hệ thống Close all ; FFTsize = 1000; CPsize = 25; snr_in_dB = 10; noisePower = 10^(-snr_in_dB/10); data = 0.5*(sign(rand(1,FFTsize)-0.5)+1); (1) data = 2*data-1;(2) Xóa tất hình định -Khai báo FFTsize = 1000; - Khái báo CP size = 25; - Khai báo giá trị SNR_dB =10; -Gán noise power = 10^(-snr_in_dB/10) -(1) Sử dụng hàm rand để tạo chuỗi liệu đầu vào xử lí đưa dạng - (2) Đưa chuỗi đơn cực lưỡng cực Thực IFFT chuỗi liệu đầu vào gán vào data_IFFT Thực chèn CP chuỗi liệu sau IFFT data_IFFT = ifft(data); data_IFFT_CP = [data_IFFT(FFTsizeCPsize+1:FFTsize) data_IFFT]; tmp = randn(1,FFTsize+CPsize); (1) RV_Gausian = tmp*noisePower; (2) RxSymbols = data_IFFT_CP + RV_Gausian; (3) -(1) Tạo thành phần tạp âm random theo phân bố gauss - (2) Nhân với công suất tạp âm - (3) Dữ liệu đầu qua kênh liệu đầu vào + tạp âm - Thực khử CP data_CPR = RxSymbols(CPsize+1:FFTsize+CPsize); data_FFT = fft(data_CPR); data_des1 = zeros(1, length(data)); for i = 1:length(data_FFT) (*) if data_FFT(i) >= (1) data_des1(i) = 1;(2) else(3) Xử lí FFT -Khởi tạo mảng giá trị đầu sau định (*) Bắt đầu vong for cho i chạy từ 1>length(data_FFT) -(1) Bắt đầu vịng đk : Nếu data_FFT(i)>=0 định đầu =1; else đầu 87 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 - Kết thúc data_des1(i) = -1;(4) end(5) end(6) error_vector1 = data~=data_des1; num_error1 = sum(error_vector1) BER1 = num_error1/FFTsize data_des2 = sign(real(data_FFT)); error_vector2 = data~=data_des2; num_error2 = sum(error_vector2); BER2 = num_error2/FFTsize BER_op = sum(sign(real(data_FFT))~=data)/FFTsize - So sánh bit đầu vào bit sau định Tính tổng số bit lỗi Tỉ lệ lỗi bit BER1 Lấy dấu phần thực data_FFT So sánh bit đầu vào bit sau định Tính tổng số bit lỗi Tỉ lệ lỗi bit BER2 Cơng thức tính BER_op - Kết mơ phỏng: 88 Đồn Thị Linh Chi-B18DCVT044 MƠ HÌNH HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN BPSK-OFDM SỬ DỤNG MÃ KÊNH TRONG BĂNG TẦN GỐC TRONG MƠI TRƯỜNG KÊNH AWGN 89 Đồn Thị Linh Chi-B18DCVT044 SIM_MA_07_BPSK_OFDM_AWGN_ChannelCode - Tham số đầu vào: Câu lệnh Giải thích Clc ; Clear ; Xóa cửa sổ lệnh Xóa mục khỏi khơng gian làm việc, giải phóng nhớ hệ thống Close all ; SNR = [0:1:9]; FFTsize = 512; CPsize = 20; numRun = 10^3; (3) % Note NumBits = FFTsize*numRun; mode_Sim = 2; % for No channel code (OFDM without channel coding); % for channel coding (OFDM with channel coding) Codding_Type = 1; % Code Generation Matrix Xóa tất hình định Khai báo tham số đầu vào trình mơ -(3) Tham số numRun thể số lần lấy mẫu kênh AWGN if mode_Sim ==2 if Codding_Type == k0 = 1; G = [1 1;1 1]; elseif Codding_Type == k0 = 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]; 90 - Xác định mode mô loại mã hóa mơ - Sử dụng mã hóa xoắn để mã hóa kênh - Mỗi loại codding_type ma trận mã hóa xoắn khác Đồn Thị Linh Chi-B18DCVT044 end end for n = 1:length(SNR), -Tạo vịng for thực mơ n chạy từ đến chiều dài SNR -(1) Khởi tạo số lượng lỗi ban đầu - Vòng for cho k chạy từ đến numRun - lệnh tiếp thực điều chế liệu BPSK errCount = 0; (1) for k = 1:numRun % Generated BPSK data numSymbols = FFTsize; data = 0.5*(sign(rand(1,numSymbols)0.5)+1); data2 = 2*data-1; if mode_Sim ==2 % Convolution code Encoder -Xác định mode_Sim để mã hóa xoắn chuỗi inputSymbols = liệu FWC_COV_Encoder(G,k0,data); - Sau chuyển sang dạng lưỡng cực inputSymbols = 2*inputSymbols-1; else inputSymbols = 2*data-1; end TxSamples = - Thực chèn CP sqrt(length(inputSymbols))*ifft(inputSymbols,len gth(inputSymbols)); numSymbols = length(inputSymbols); % Insert CP Tx_ofdm = [TxSamples(numSymbolsCPsize+1:numSymbols) TxSamples]; numSymbols_2 = length(inputSymbols); -Mô kênh AWGN với nhiêuc ngẫu tmp = nhiên phân bố GAUSS randn(1,numSymbols_2+CPsize); noisePower = 10^(-SNR(n)/10); RxSymbols = Tx_ofdm + sqrt(noisePower)*tmp; EstSymbols_1 = -Khử CP RxSymbols(CPsize+1:numSymbols_2+CPsize); Y = -Xử lí FFT fft(EstSymbols_1,length(EstSymbols_1)); EstSymbols_1 = Y; Chuỗi bit sau xử lí FFT định EstSymbols_1 = đầu sign(real(EstSymbols_1)); - Nếu > đầu for i = 1:length(EstSymbols_1) - Ngược lại đầu if EstSymbols_1(i)>0 91 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 Decis(i)= 1; else Decis(i)= 0; end end if mode_Sim==2 % Convolution code Decoder EstSymbols = FWC_COV_Dencoder(G,k0,Decis); else EstSymbols = EstSymbols_1; end errCount = errCount + (FFTsize-length(I)); end SER(n,:) = errCount / (FFTsize*numRun); - Xác định mode giải mã hóa kênh Tính lỗi đưa tỉ lệ lỗi SER giá trị SNR KẾT QUẢ CHẠY MÔ PHỎNG: NHẬN XÉT: SNR lớn tỉ lệ lỗi SER giảm 92 Đồn Thị Linh Chi-B18DCVT044 NHẬN XÉT: - Với giá trị SNR tỉ lệ lỗi SER có mã hóa kênh nhỏ khơng mã hóa kênh - Khi SNR tăng tỉ lệ lỗi SER giảm kênh AWGN khơng mã hóa kênh 93 ... MỤC LỤC Bài Sim-MA01: Biểu diễn PSD tín hiệu cho hệ thống BPSK_DSSS_CDMA băng tần gốc băng thông Bài Sim-MA02: MƠ PHỎNG Q TRÌNH TẠO CHUỖI m VÀ HÀM TỰ TƯƠNG QUAN CỦA CHUỖI m 29 Bài Sim-MA03:... HỆ THỐNG WCDMA 37 Bài Sim-MA06: TRỰC QUAN HÓA NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG TRUY? ??N DẪN OFDM TRÊN CƠ SỞ THỰC HIỆN IFFT/FFT VÀ CHÈN/KHỬ CP 50 Bài Sim-MA07: MƠ HÌNH HĨA VÀ... HĨA VÀ MƠ PHỎNG HIỆU NĂNG BER CHO HỆ THỐNG TRUY? ??N DẪN BPSK-OFDM DÙNG MÃ KÊNH TRONG MÔI TRƯỜNG KÊNH AWGN 82 Đoàn Thị Linh Chi-B18DCVT044 Bài Sim-MA01: Biểu diễn PSD tín hiệu cho hệ