Thiết kế hệ thống truyền dẫn số với kênh có băng thông hữu hạn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SỐ VỚI KÊNH CĨ BĂNG THƠNG HỮU HẠN Sinh viên thực hiện: Lớp : ĐIỀN CHÍ THANH 48K ĐTVT Niên khoá 2007 - 2012 : Người hướng dẫn : Cán phản biện : Th.S PHẠM MẠNH TỒN Th.S LÊ ĐÌNH CƠNG NGHỆ AN, 01-2012 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .4 TÓM TẮT ĐỒ ÁN .6 DANH MỤC HÌNH VẼ .7 DANH MỤC BẢNG DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .9 MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN SỐ 1.1 Giới thiệu 11 1.2 Sơ lược lịch sử thông tin .11 1.3 Sơ đồ khối tổng quát hệ thống thông tin số khái niệm tín hiệu 12 1.3.1 Sơ đồ khối tổng quát hệ thống thông tin số .12 1.3.2 Định nghĩa tín hiệu .13 1.4 Sơ đồ khối tiêu biểu hệ thống thông tin số 14 1.5 Tham số đánh giá chất lượng hệ thống thông tin số 16 1.6 Số hố tín hiệu liên tục hệ thống thơng tin số 19 1.6.1 Điều chế xung mã PCM 21 1.6.1.1 Nguyên tắc 21 1.6.1.2 Lọc hạn băng .23 1.6.1.3 Lấy mẫu 23 1.6.1.4 Lượng tử hoá .24 1.7 Kết luận 29 CHƯƠNG TRUYỀN DẪN TÍN HIỆU SỐ TRÊN KÊNH THỰC 2.1 Giới thiệu chương 30 2.2 Hệ thống tuyến tính bất biến 30 2.3 Kênh liên tục 31 2.3.1 Khái niệm kênh liên tục 31 2.3.2 Mơ hình kênh liên tục 32 2.4 Các tác động kênh liên tục 34 2.4.1 Méo tuyến tính 34 2.4.2 Méo phi tuyến 35 2.4.3 Can nhiễu 36 2.4.4 Pha-đinh 37 2.5 Truyền dẫn số qua kênh có băng thơng hữu hạn .38 2.5.1 Giới thiệu chung 38 2.5.2 Phổ cơng suất tín hiệu PAM .39 2.5.3 Đặc trưng kênh có độ rộng băng thông hữu hạn méo kênh 41 2.5.3.1 Đặc trưng kênh có băng thơng hữu hạn 41 2.5.3.2 Méo kênh 41 2.5.4 Xuyên nhiễu dấu (Inter Symol Interference-ISI) 43 2.5.4.1 Khái niệm 43 2.5.4.2 Đặc trưng xuyên nhiễu dấu .43 2.6 Kết luận 45 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN SỐ ĐỐI VỚI KÊNH CÓ BĂNG HỮU HẠN 3.1 Giới thiệu chương 46 3.2 Cấu trúc thu tối ưu tín hiệu số 46 3.2.1 Biểu diễn véc-tơ tín hiệu số 47 3.2.2 Cấu truc thu tối ưu 49 3.2.3 Máy thu tương quan 51 3.2.4 Máy lọc thu phối hợp 52 3.2.5 Xác suất thu lỗi với máy thu tối ưu 53 3.3 Các đặc tính lọc nhằm truyền dẫn khơng có ISI 54 3.4 Phân phối đặc tính lọc 59 3.5 Thiết kế hệ thống truyền tin số 61 3.5.1 Thiết kế hệ thống để có ISI khơng 61 3.5.2 Thiết kế lọc phát thu cho hệ thống truyền tin có ISI không 63 3.5.3 Thiết kế hệ thống có ISI kiểm soát 64 3.5.4 Thiết kế lọc phát thu cho hệ thống truyền tin có ISI kiểm sốt .67 3.6 Chương trình kết mơ 68 3.6.1 Mô hệ thống truyền tin có ISI sử dụng Matlab 68 3.6.2 Mơ hệ thống truyền tin có ISI kiểm soát sử dụng Matlab 73 3.7 Kết luận .78 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 LỜI NÓI ĐẦU Hiện hệ thống thông tin số phát triển mạnh mẽ toàn giới hệ thống số hầu hết thay hệ thống analog Ở nước ta, nói gần tất hệ thống chuyển mạch truyền dẫn ngành viễn thơng số hố Tiến trình số hố hệ thống thơng tin liên lạc diễn cách nhanh chóng hệ thống đường trục, hệ thống chuyển mạch số hố Việc nghiên cứu hệ thống thơng tin số nói chung hệ thống truyền dẫn số nói riêng trở thành nội dung chương trình đào tạo kỹ sư điện tử viễn thơng Chính lý em chọn đề tài "THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SỐ CÓ BĂNG THÔNG HỮU HẠN", nhằm nghiên cứu vấn đề liên quan đến băng thông kênh truyền thông tin Băng thông tài nguyên quý giá để tiết kiệm băng thơng việc hạn chế nhiễu kênh truyền vấn đề cần phải giải Đồ án thiết kế nhằm đưa giải pháp giảm nhiễu tới mức có, cụ thể thiết kế nhằm hạn chế nhiễu xun dấu (ISI) khơng nhiễu ISI kiểm sốt Đồ án sử dụng phần mềm Matlab để mô hạn chế nhiễu Đồ án chia làm chương: Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin số Chương 2: Truyền dẫn tín hiệu số kênh thực Chương 3: Thiết kế hệ thống thông tin số kênh có băng thơng hữu hạn Với kiến thức có giúp đỡ nhiệt tình kiến thức tài liệu thầy giáo Th.S Phạm Mạnh Toàn em hoàn thành xong đồ án theo thời hạn Do hạn chế thời gian lực chắn khơng tránh khỏi sai sót, em mong đóng góp ý kiến q thầy bạn bè C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Phạm Mạnh Toàn giúp đỡ thực đồ án Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa ĐTVT giúp chúng em hồn thành chương trình đào tạo Nghệ an, Ngày ….tháng 01năm 2012 Sinh viên Điền Chí Thanh Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an TÓM TẮT ĐỒ ÁN Các hệ thống thông tin số phát triển mạnh mẽ toàn giới thay hầu hết hệ thống thông tin analog Việc nghiên cứu hệ thống số nội dung quan trọng chương trình đào tạo kỹ sư ngành ĐTVT Đồ án trình bày vấn đề kỷ thuật truyền dẫn số thuật tốn xử lý tín hiệu số băng gốc, kỷ thuật ghép kênh, truyền dẫn tín hiệu kênh liên tục, máy thu tối ưu, tác động méo, nhiễu tới hệ thống thông tin số Đặc biệt đồ án sử dụng phần mềm Matlab để nghiên cứu thiết kế lọc cosin nâng để lọc bỏ nhiễu liên ký tự (ISI: Inter Symbol Interference) hạn chế băng thông kênh truyền Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ khối chức hệ thống thơng tin tổng qt .12 Hình 1.2 Biểu diễn tín hiệu liên tục .13 Hình 1.3 Biểu diễn tín hiệu số 14 Hình 1.4 Sơ đồ khối tiêu biểu hệ thống thông tin số 15 Hình 1.5 Quá trình điều chế xung mã PCM 22 Hình 1.6 Quá trình lấy mẫu liên tục .23 Hình 1.7 Tuyến tính hoá luật nén μ 15 đoạn .26 Hình 1.8 Tuyến tính hố luật nén A 13 đoạn 27 Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống 30 Hình 2.2 Sơ đồ khối hệ thống thông tin số 32 Hình 2.3 Mơ hình kênh liên tục 33 Hình 2.4 Xung tín hiệu đầu vào kênh 42 Hình 2.5 Xung tín hiệu đầu kênh .42 Hình 2.6 Xung tín hiệu đầu cân 43 Hình 3.1 Sơ đồ khối tối giản hệ thống truyền dẫn số 46 Hình 3.2 Dạng véc-tơ cấu trúc thu tối ưu 51 Hình 3.3 Máy thu tương quan 51 Hình 3.4 Máy lọc thu phối hợp 52 Hình 3.5 Mơ hình hệ thống băng gốc với tín hiệu xung PAM 54 Hình 3.6 Đặc tính lọc làm cong 57 Hình 3.7 Phản ứng xung lọc cosine nâng 57 Hình 3.8 Đáp ứng tần số cosin nâng 62 Hình 3.9 Các dạng xung đáp ứng tần số cosin nâng .63 Hình 3.10 Xung tín hiệu nhị phân đơi phổ 66 Hình 3.11 Xung tín hiệu nhị phân đơi cải biên phổ .67 Hình 3.12 mfile mơ thiết kế ISI khơng 69 Hình 3.13 Đáp ứng xung lọc phát với độ dài lọc N=31 70 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 3.14 Đáp ứng tần số lọc phát 71 Hình 3.15 Đáp ứng xung lọc phát lọc phối hợp máy thu 72 Hình 3.16 mfile mơ thiết kế ISI kiểm sốt .74 Hình 3.17 Đáp ứng xung tín hiệu nhị phân đôi máy phát 75 Hình 3.18 Đáp ứng tần số tín hiệu nhị phân đơi máy phát .76 Hình 3.19 Đáp ứng xung mạch mắc nối tiếp lọc phát với loc phối hợp máy thu 77 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thuật tốn xấp xỉ đặc tính nén luật μ mã .27 Bảng 1.2 Thuật tốn xấp xỉ đặc tính nén luật A mã 28 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AM/AM Amplitude/Amplitude Biên đô/biên độ AM/PM Amplitude/Phase Biên độ/Pha AWGN Additive White Gauss Noise Tạp âm cộng trắng chuẩn BER Bit Error Ratio Tỷ lệ lỗi bit CCITT International Telegraphy and Uỷ ban tư vấn điện thoại Telephony Consulative Committee điện tín quốc tế Degraded Minutes Các phút suy giảm chất DM lượng ES Error Seconds Các giây bị lỗi ISI Inter-Symbol Interference Nhiễu Symbol Jitter Sự rung pha KĐCS Khuếch đại công suất MODEM Modulate-Demodulate Điều chế-Giải điều chế M-QAM M-ary Quadratude Amplitude Điều chế biên độ vuông Modulation góc M-mức NRZ No Return To Zero Khơng trở số không PAM Pulse Amplitude Modulation Điều biên xung PCM Pulse Code Modulation Điều biên xung mã Pdf Probailiy density function Hàm mật độ xác suất PSK Phase Shift Keying Điều chế số theo pha tín hiệu QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ cầu Phương SER Symbol Error Ratio Tỷ số lỗi symbol SES Severely Errored Seconds Symbol Các giây suy giảm chất Lượng dấu hiệu (ký tự) TWT Traveling Wave Tube Ống dẫn sóng Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 10 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an   j f  e  W 0,  2W  f cos   2W  ,  f W (3.62) víi giá trị khác f Do ú , x(t ) cho : x(t )  sinc(2Wt )  sinc(2Wt  1) (3.63) Trong : sinc(t )  sin( t ) ( t ) , xung gọi xung tín hiệu nhị phân đơi (duobinary signal pulse) Ta thấy phổ tín hiệu giảm cách trơn chu tới khơng, điều có nghĩa lọc thực mặt vật lý thiết kế xấp xỉ gần với phổ [3] Xung tín hiệu nhị phân đơi phổ biểu diễn hình sau: x(t) X( f )  W T 3T 2T T T  f cos W 2W 2W f t 3T 4T 2T W W Hình 3.10 Xung tín hiệu nhị phân đơi phổ Xét trường hợp đặc biệt khác dẫn tới lọc thu phát thực mặt vật lý, tín hiệu xác định mẫu sau:  n x  2W n 1  1,     x(nT )  1,   0,  n  1 n  1 (3.64) Xung có đường bao liên tục : x  t   sinc  2Wt  1  sinc  2Wt  1 (3.65) Phổ tương ứng  e j f   X  f    2W 0  W  e j f W  , f W , f W Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 67 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an f  j  sin W  W 0  , f W (3.66) , f W Xung gọi xung tín hiệu nhị phân đơi cải biên, phổ có giá trị khơng f = 0, làm cho trở nên thích hợp để truyền dẫn qua kênh không cho thành phần chiều qua Vậy tín hiệu nhận ta kiểm sốt ISI ta tuỳ ý đưa vào theo ý muốn cách chọn hai mẫu khác không từ tập  x( n 2W ) gọi tín hiệu đáp ứng phần (partial response signal) Do xung tín hiệu cho phép truyền symbol thông tin với tốc độ Nyquist 2W symbol/s Vì hiệu sử dụng băng tần lớn so với xung tín hiệu cosin nâng Xung phổ tín hiệu nhị phân đơi cải biên minh hoạ sau: x t  t  4T 3T 2T T T 2T 3T 4T 1 X W f f sin W W f W W Hình 3.11 Xung tín hiệu nhị phân đơi cải biên phổ 3.5.4 Thiết kế lọc phát thu cho hệ thống truyền tin có ISI kiểm sốt Hãy thiết kế lọc máy thu phát GT ( f ) GR ( f ) cho tích chúng với phổ xung nhị phân đơi cịn GR ( f ) phối hợp với GT ( f ) Ta có: Để thoả mãn điều kiện miền tần số, có Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 68 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 1  f    cos  GT ( f ) GR ( f )  W  2W  0    f  cos    GT ( f )   W  2W  0  Và , , f W (3.67) , f W , f W (3.68) , f W Với W  2T , Fs  T ta được: gT ( n )   N 1 N 1  4m  j mn N GT  , n  0, 1, ,  e  NT  m  N 1  (3.69) Và gR(n) = gT(n) [3] 3.6 Chương trình kết mơ 3.6.1 Mơ hệ thống truyền tin có ISI không sử dụng matlab Cho lọc thu phát GR ( f ) , GT ( f ) có tích chúng thoả mãn GT  f  GR  f   X rc  f  GR ( f ) lọc phối hợp GT ( f ) Với: 1  T ,  f   2T  T       1 T  X rc  f    1  cos  f   f   ,   2T   2T 2T 2   1  f  0, 2T  Hãy thiết kế để ISI không với: - độ dài lọc N = 31 - anpha = 1/4 (hệ số uốn nằm khoảng    ) - chu kỳ lấy mẫu T = - số lấy mẫu n chạy từ -(N-1)/2 đến (N-1)/2 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 69 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Chương trình mơ Hình 3.12 mfile mô thiết kế ISI không Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 70 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Kết mơ Hình 3.13 Đáp ứng xung lọc phát với độ dài lọc N=31 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 71 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 3.14 Đáp ứng tần số lọc phát Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 72 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 3.15 Đáp ứng xung lọc phát lọc phối hợp máy thu Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 73 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 3.6.2 Mơ hệ thống truyền tin có ISI kiểm soát sử dụng matlab Cho lọc máy thu phát GT ( f ) , GR ( f ) có tích chúng GT  f  GR  f   X  f  với phổ xung nhị phân đôi GR ( f ) 1  f   , f W  cos  phối hợp với GT ( f ) Với phổ X  f   W  2W  0 , f W  Hãy thiết kế để có ISI kiểm sốt sử dụng matlab với: - Độ dài lọc N = 35 - Chu kỳ lấy mẫu T = - Độ rộng băng tần W = 1/2T - Chỉ số lấy mẫu từ n = -(N-1)/2 đến (N-1)/2 Để thoả mãn điều kiện miền tần số, có 1  f    cos  GT ( f ) GR ( f )  W  2W  0    f  cos    GT ( f )   W  2W  0  Và , , f W , f W , f W , f W Với W  2T , Fs  T ta được: gT ( n )   N 1 N 1  4m  j mn N GT  , n  0, 1, ,  e  NT  m  N 1  Và gR(n) = gT(n) [3] Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 74 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Chương trình mơ Hình 3.16 mfile mơ thiết kế ISI kiểm sốt Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 75 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Kết mô Hình 3.17 Đáp ứng xung tín hiệu nhị phân đôi máy phát Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 76 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 3.18 Đáp ứng tần số tín hiệu phân đôi máy phát Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 77 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 3.19 Đáp ứng xung mạch mắc nối tiếp lọc phát với lọc phối hợp máy thu Nhận xét: Ta thấy thiết kế để ISI khơng ISI kiểm sốt thì: - Do h  t   khoảng ứng với t = 0, qui thời gian nghĩa phản ứng xung h  t  mở rộng 2W , phổ tín hiệu băng gốc nhỏ W Khi ta chọn N lớn, phổ tín hiệu hẹp - Ngay hệ thống truyền hai mức tín hiệu PAM (tức An  0,1 lối hệ thống trở thành hệ thống nhiều mức - Vì số mức tín hiệu nhận phần thu tăng theo N, N lớn trình xử lý phần thu phức tạp Việc lựa chọn N phải dung hoà theo yêu cầu phổ hẹp mức độ phức tạp xử lý tín hiệu thu Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 78 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 3.7 Kết luận Như để thiết kế hệ thống truyền dẫn số khơng có nhiễu xun ký tự việc thiết kế địi hỏi phải tính tốn kỹ lưỡng Một hệ thống truyền dẫn số truyền tín hiệu khơng có nhiễu xun ký tự hay nhiễu xun ký tự kiểm sốt yêu cầu phải mắc nối tiếp lọc phát lọc thu nghĩa tích đáp ứng tần số lọc phát lọc thu đáp ứng tần số cosine nâng nhiễu ISI không đáp ứng tần số tín hiệu nhị phân đơi hệ thống có ISI kiểm soát Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 79 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Sau thời gian tìm hiểu nghiên cứu đề tài “Thiết kế hệ thống truyền dẫn số với kênh có băng thơng hữu hạn” cho thấy việc truyền tín hiệu qua kênh có băng thơng hữu hạn kỹ thuật truyền phải nghiên cứu kỹ lưỡng trước thực Việc nghiên cứu kỹ thuật truyền nghĩa phải nghiên cứu tất tác động mơi trường ngồi bên kênh truyền Đặc biệt kênh truyền có băng thơng hữu hạn đặc tính méo kênh tạo nên nhiễu xun dấu (ISI: Inter-Symbol Interference) mà chúng gây nên lỗi giải điều chế tín hiệu, phải tính tốn để giảm tác động nhiễu Chương 1, chương 2, dẫn lý thuyết quan trọng cho việc thiết kế chương 3- chương cho thấy việc thiết kế kênh truyền khơng có ISI phải mắc nối tiếp lọc phát lọc thu, cho tích đáp ứng tần số chúng với đáp ứng tần số hàm cosine nâng Mặt khác kênh truyền có ISI việc thiết kế để kiểm soát ISI, thực cách mắc nối tiếp lọc phát lọc thu với điều kiện tích đáp ứng tần số chúng đáp ứng tần số tín hiệu nhị phân đôi Với đề tài nghiên cứu kênh truyền có băng thơng hạn chế việc hạn chế nhiễu xuyên ISI giải Để vấn đề nhiễu xuyên ISI mở rộng cho hệ thống việc triển khai giải nhiễu xuyên ISI phải nghiên cứu liên tục Một đặc trưng nghiên cứu vấn đề nhiễu hệ thống OFDM mà không cần khoảng chèn bảo vệ hệ thống OFDM đưa Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 80 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn