THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2018 S K L 0 0 9 9 6 4 GVHD PGS TS PHẠM HỒNG LIÊN[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THƠNG TÌM HIỂU CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG MIMO ACO-OFDM QUANG VÔ TUYẾN GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN SVTH: TRẦN VƯƠNG EM SKL009964 Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRANG BÌA PHỤ KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG MIMO ACO-OFDM QUANG VƠ TUYẾN SVTH : MSSV : Khoá : Ngành : GVHD: TRẦN VƯƠNG EM 13141478 K13 ĐIỆN TỬ – TRUYỀN THÔNG PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2018 i CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* Tp Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng năm 2018 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Họ tên sinh viên: TRẦN VƢƠNG EM MSSV: 13141478 Ng nh: iện t – truyền th ng Lớp: 13141CLVT Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Ph m Hồng Liên Ng y nhận ề tài: T: 01284997575 Ngày nộp ề tài:17/1/2018 Tên ề tài : Tìm hiểu chất lƣợng hệ thống MIMO ACO-OFDM quang vô tuyến Các số liệu, tài liệu ban ầu: Kỹ thuật MIMO quang vô tuyến Kỹ thuật OFDM ACO-OFDM Nội dung thực ề t i: ề tài khảo sát BER hệ thống MIMO quang vô tuyến nhằm so sánh chất lƣợng kỹ thuật cân ZF MMSE Sản phẩm: Mô ƣợc BER lý thuyết hai kỹ thuật cân ZF MMSE TRƢỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN ii CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN T CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG D N Họ tên Sinh viên: TRẦN VƢƠNG EM MSSV: 13141478 Ngành: iện t – truyền th ng Tên ề tài: TÌM HIỂU CHẤT LƢỢNG HỆ THỐNG MIMO ACO-OFDM QUANG VÔ TUYẾN Họ v tên Giáo viên hƣớng dẫn: PGS TS PH M HỒNG LIÊN NHẬN XÉT Về nội dung ề tài & khối lƣợng thực hiện: Ƣu iểm: Khuyết iểm: ề nghị cho bảo vệ hay không? ánh giá lo i: iểm:……………… (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018 Giáo viên hƣớng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) iii CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN T CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên Sinh viên: TRẦN VƢƠNG EM MSSV: 13141478 Ng nh: iện t – truyền th ng Tên ề tài: TÌM HIỂU CHẤT LƢỢNG HỆ THỐNG MIMO ACO-OFDM QUANG VƠ TUYẾN Họ tên Giáo viên phản biện: NHẬN XÉT Về nội dung ề tài & khối lƣợng thực hiện: Ƣu iểm: Khuyết iểm: ề nghị cho bảo vệ hay không? ánh giá lo i: iểm:……………… (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) iv LỜI CẢM ƠN Trong năm học tập t i trƣờng i học Sƣ Ph m Kỹ Thuật Th nh Phố Hồ Ch Minh ngƣời thực ề án nhận ƣợc nhận nhiều quan tâm, giúp ỡ q Thầy Cơ b n bè.Với lịng biết ơn sâu sắc ngƣời thực xin g i lời cảm ơn ến tất quý Thầy Cô trƣờng i học Sƣ Ph m Kỹ Thuật Th nh Phố Hồ Ch Minh ặc biệt quý Thầy Cô Khoa iện T Truyền Th ng truyền t cho tác giả kiến thức quý báu tổ chức nhiều buổi hội thảo khoa học bổ ch gi p tác giả khơi nguồn ý tƣởng ể thực ề tài Tác giả xin chân th nh cảm ơn Ph GS TS Ph m Hồng Liên trực tiếp hƣớng dẫn tác giả thực ề t i ề án tốt nghiệp n y Nhờ có ln bên c nh tận tình hỗ trợ, tác giả thuận lợi ho n th nh ề án tốt nghiệp Với vốn kiến thức h n chế ề t i v thời gian thực có h n nên tác giả tránh khỏi thiếu s t Ch nh v tác giả mong nhận ƣợc ý kiến ng g p Giảng viên PGS TS Ph m Hồng Liên nhằm hoàn thiện ề t i tốt nghiệp n y ng y c ng tốt Bên c nh tác giả c n mong muốn thầy c ban phản biện ề án tốt nghiệp c thể gi p tác giả biết thêm khuyết iểm v gi p tác giả ho n thiện ề án n y Một lần nữa, tác giả xin cảm ơn quý Thầy Cô xin chúc q Thầy Cơ ln có thật nhiều sức khỏe t ƣợc nhiều thành tựu nghiệp o t o tri thức nhƣ c ng việc nghiên cứu khoa học ồng thời gi p trƣờng i Học Sƣ Ph m Kỹ Thuật Th nh phố Hồ Ch Minh o t o lứa sinh viên t i ể phục vụ cho ất nƣớc Tác giả xin cảm ơn Trân trọng TP HCM, ngày 17 tháng năm 2018 Sinh viên thực v CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU T M TẮT ĐỀ TÀI Họ tên Sinh viên: TRẦN VƢƠNG EM MSSV: 13141478 Ng nh: iện t – truyền th ng Tên ề tài: Tìm hiểu chất lƣợng hệ thống MIMO ACO-OFDM quang vô tuyến Họ v tên Giáo viên hƣớng dẫn: PGS TS PH M HỒNG LIÊN T M TẮT ĐỒ ÁN Khoa học v kỹ thuật gắng liền với sống ngƣời tiến khoa học v kỹ thuật nhằm phục vụ cho ời sống ngƣời ƣợc tốt tiến văn minh v i v ể phục vụ nhu cầu sống ngƣời nên ề t i Tìm hiểu chất lƣợng hệ thống MIMO ACO-OFDM quang vô tuyến l ề tài giúp nghiên cứu,khảo sát nhằm phát triển m ng thông tin hệ thứ (5G) ABSTRACT Science and technology go hand in hand with human life, the advancement of science and technology to better serve human life.So to serve the needs of human life , topic "Learn quality MIMO ACO-OFDM system optical wireless” is one of the topics to help research,survey to develop information networks 5th generation vi MỤC LỤC TRANG BÌA PHỤ i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG D N iii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iv LỜI CẢM ƠN v PHIẾU T M TẮT ĐỀ TÀI vi DANH MỤC CÁC T VIẾT TẮT xi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xiii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH xiv MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG VÔ TUYẾN 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Lịch s phát triển 1 Ƣu nhƣợc iểm 1 Ƣu iểm 1 Nhƣợc iểm 1.1.4 Ứng dụng 1.1.4.1 OWC khoảng cách cực ngắn 1.1.4.2 OWC khoảng cách ngắn 1.1.4.3 OWC khoảng cách trung bình 1.1.4.4 OWC khoảng cách dài 1.1.4.5 OWC khoảng cách cực dài 1.2 KỸ THUẬT OFDM 1.2.1 Giới thiệu 1.2.2 Lịch s phát triển Ƣu nhƣợc iểm vii Ƣu iểm Nhƣợc iểm 1.3 KỸ THUẬT MIMO 1.3.1 Giới thiệu 1.3.2 Lịch s phát triển 10 3 Ƣu nhƣợc iểm 10 3 Ƣu iểm 10 3 Nhƣợc iểm 11 1.4 MIMO OFDM QUANG VÔ TUYẾN 11 1.5 VẤN Ề ẶT RA VÀ MỤC TIÊU Ề TÀI 12 CHƢƠNG 2: TÌM HIỂU CHẤT LƢỢNG HỆ THỐNG MIMO ACO-OFDM 15 2.1 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG VÔ TUYẾN 15 211 iều chế cƣờng ộ tách sóng trực tiếp 16 2.1.2 Kênh truyền quang vô tuyến 16 2.2 KỸ THUẬT OFDM VÀ ACO-OFDM 20 2.2.1 Kỹ thuật OFDM 20 2 iều biến ACO-OFDM 21 2.3 MÉO TÍN HIỆU DO GIỚI H N BỘ PHÁT 24 2.3.1 Giới h n LED kỹ thuật xén tín hiệu 24 2.3.2 Xén tín hiệu ACO-OFDM 26 2.3.3 Méo tín hiệu xén 27 2.3.4 Hàm phân bố mật ộ xác suất tín hiệu ACO-OFDM 28 2.3.5 Hệ số ộ lợi xén tín hiệu ACO-OFDM 30 2.3.6 Cơng suất tín hiệu ACO-OFDM bị xén 35 2.3.7 Cơng suất méo tín hiệu ACO-OFDM xén 38 2.3.8 Tỉ số tín hiệu nhiễu méo 40 2.4 MIMO TRONG QUANG VÔ TUYẾN 42 2.4.1 MIMO qua kênh truyền quang vô tuyến 42 2.4.2 Cân ZF 44 viii 2.4.2.1 Ma trận cân 44 2422 ánh giá chất lƣợng 45 2.4.3 Cân MMSE 46 2.4.3.1 Ma trận cân 46 2432 ánh giá chất lƣợng 48 2.5 CHẤT LƢỢNG HỆ THỐNG MIMO ACO-OFDM QUANG VÔ TUYẾN 49 2.5.1 Tỉ số tín hiệu nhiễu méo 49 2.5.2 Tỉ lệ lỗi bit 50 2.6 MỐI QUAN HỆ GIỮA CÔNG SUẤT IỆN VÀ CÔNG SUẤT QUANG 50 CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG MƠ HÌNH 55 3.1 MƠ HÌNH HỆ THỐNG THƠNG TIN MIMO ACO-OFDM QUANG VÔ TUYẾN 55 32 ẦU PHÁT 55 321 iều chế băng gốc 56 3211 iều chế QPSK 56 3212 iều chế 16QAM 57 322 iều chế ACO-OFDM 59 3.2.3 Giới h n tín hiệu 61 324 iều chế quang 61 3.3 KÊNH TRUYỀN 62 34 ẦU THU 63 3.4.1 Giải iều chế quang 64 3.4.2 Giải iều chế ACO-OFDM 64 3.4.3 Cân 65 3.4.4 Giải iều chế băng gốc 66 3.5 KIẾN TRÚC BỘ THU PHÁT 67 3.5.1 Kiến trúc phát 67 3.5.2 Kiến trúc thu 68 3.5.2.1 Bộ thu 1-FOV 69 ix Hình 4.3 Giản ch m QPSK sau chèn v ối xứng Hermitian Tiếp theo, ký hiệu băng gốc n y ƣợc iều chế OFDM thông qua thuật tốn IFFT ể t o tín hiệu OFDM luồng nhƣ H nh 4 Do th nh phần NLOS bị lo i bỏ nên tín hiệu không bị trễ ể ơn giản tiết kiệm băng th ng cho hệ thống, khoảng bảo vệ kh ng ƣợc xem xét iều chế OFDM Từ 64 bit liệu qua iều chế băng gốc ta thu ƣợc 32 ký hiệu QPSK 32 ký hiệu n y ƣợc phân bổ luồng, luồng ký hiệu Sau chèn v ối xứng Hermitian với số sóng mang 16, luồng có 32 ký hiệu iều chế OFDM thực ộc lập t o tín hiệu OFDM có 32 mẫu tƣơng ƣơng ký hiệu OFDM luồng Các tín hiệu thực khơng âm có phân bố Gauss 73 Hình 4.4 Tín hiệu OFDM Tiếp ến, thành phần âm tín hiệu OFDM bị xén th nh ể t o tín hiệu ACO-OFDM nhƣ H nh C ng suất trung bình tín hiệu lúc bị giảm i n a xén Tín hiệu ACO-OFDM có số giá trị c ỉnh cao số giá trị gần với mức Các giá trị n y ều vƣợt giới h n tuyến tính LED nên bị biến ổi với ngƣỡng vùng giới h n tín hiệu Lúc này, tín hiệu có ngƣỡng v ngƣỡng dƣới phụ thuộc vào hệ số xén cơng suất trung bình tín hiệu trƣớc xén Nhƣ ề cập phần trƣớc, iểm bị xén mang giá trị âm, tín hiệu giữ nguyên giá trị giá trị khơng sinh phi tuyến Quá trình giới h n t o tín hiệu ACO-OFDM bị xén nhƣ H nh ể ảm bảo cơng suất quang trung bình phát LED 1, trình chuẩn h a ƣợc thực cách nhân tín hiệu ACO-OFDM bị xén với hệ số chuẩn hóa theo (2.161) Sau chuẩn hóa, tín hiệu s dụng cho iều chế quang LED ƣợc mô tả nhƣ H nh 74 Hình 4.5 Tín hiệu ACO-OFDM Hình 4.6 Tín hiệu ACO-OFDM bị giới h n tín hiệu 75 Hình 4.7 Tín hiệu s dụng cho iều chế quang LED Kênh truyền Dựa vào vị tr tƣơng ối LED PD Ma trận kênh truyền H ƣợc tính tốn thơng qua mơ nhƣ sau: 0.1037 0.1008 5 H 10 x 0.1022 0.0993 0.1644 0.0688 0.0993 0.1674 0.0672 0.1008 0.1614 0.0705 0.1022 0.1644 0.0688 0.1037 (4.1) Do PD thu ặt gần kênh truyền quang vô tuyến môi trƣờng nhà kênh truyền hầu nhƣ cố ịnh, biến ộng nhiều nên ộ lợi kênh truyền từ LED ến PD nhỏ giống iều t o nên phân tập kênh truyền thấp ây l yếu tố gây nên trở ng i lớn giải phƣơng tr nh cân ặc biểu kiểu tách sống ZF 414 ầu thu Khi qua kênh truyền, tín hiệu từ LED ƣợc tổng hợp trình tái t o l i tín hiệu iện từ tín hiệu quang ƣợc thực PD Trong trình chuyển ổi quang iện, nhiễu nhiệt sinh có giá trị phức mang phân bố Gauss 76 Tín hiệu sau ƣợc tái t o ƣợc mô tả H nh Do ộ lợi kênh truyền nhỏ v ộ phân tập thấp, tín hiệu PD giống Hình 4.8 Tín hiệu thu ƣợc từ PD Sau tái t o tín hiệu, q trình giải iều chế OFDM ƣợc thực ể khôi phục l i luồng ký hiệu băng gốc ối xứng Hermitian có giản chòm nhƣ H nh Do ảnh hƣởng ộ lợi kênh truyền, ký hiệu có giá trị nhỏ nhiều so với ký hiệu tƣơng ứng ầu phát Hơn nữa, ảnh hƣởng nhiễu, giá trị chèn ầu phát bị biến ổi thành giá trị phức ây ch nh l nơi m nhiễu xén âm tác ộng vào Dù vậy, ký hiệu giữ ƣợc tính ối xứng Hermitian Tiếp theo, ký hiệu băng gốc mang liệu cần truyền từ 32 ký hiệu ối xứng Hermitian luồng ƣợc trích xuất Sau Cân ể khôi phục l i luồng ký hiệu nhƣ ầu phát ƣợc thực Do luồng ký hiệu bị giảm n a cơng suất q trình chuẩn hóa cơng suất ầu phát làm cho giản chịm bị lệch khỏi giá trị chuẩn nên cần thực chuẩn hóa cơng suất ầu thu Hình 4.10 cho thấy ký hiệu băng gốc ƣợc khôi phục sau cân chuẩn hóa cơng suất thu 77 Hình 4.9 Giản chịm ký hiệu băng gốc ối xứng Hermitian ầu thu Hình 4.10 Giản chòm ký hiệu băng gốc ầu thu 78 Sau cân bằng, ký hiệu n y ƣợc chuyển ổi từ luồng thành luồng có 32 ký hiệu băng gốc nhƣ ban ầu Do ảnh hƣởng nhiễu méo, ký hiệu băng gốc phân bố tập trung xung quanh giá trị ký hiệu chuẩn Sau cùng, trình giải iều chế băng gốc từ 32 ký hiệu thành 64 bit liệu ƣợc thực Hình 4.11 cho thấy tín hiệu d ng xung vuông chuỗi bit liệu sau giải iều chế băng gốc Ta thấy rằng, chuỗi bit liệu có vài chỗ khác biệt so với chuỗi bit liệu ầu phát Hình 4.12 cho thấy sai biệt thơng qua vector lỗi bit ây l hệ từ tác ộng méo sinh giới h n tín hiệu nhiễu sinh từ chuyển ổi quang iện Hình 4.11 Dữ liệu thu ƣợc Hình 4.12 Lỗi liệu truyền Sự mơ tả tín hiệu trình thực hệ thống ƣợc thực với chiều dài chuỗi bit liệu thấp, số sóng mang nhỏ nên tính thống kê khơng cao Các mơ hình mơ với chiều dài chuỗi bit liệu số sóng mang lớn ể t kết BER xác 79 BER CỦA HỆ THỐNG MIMO ACO-OFDM QUANG VÔ TUYẾN Trong phần n y ề tài khảo sát BER hệ thống MIMO ACO-OFDM qua kênh truyền quang vô tuyến nhằm so sánh chất lƣợng kỹ thuật cân ZF MMSE Bên c nh c ng thức BER lý thuyết ƣợc kiểm nghiệm Th ng số m Thơng số Số sóng mang Chiều dài chuỗi bit liệu (Nbit) Số LED(NT) Kiến trúc phát Số PD(NR) Kiến trúc thu Khoảng cách hai PD biên(s1) Diện tích vùng thu iều chế băng gốc Cân E opt b /N Tọa ộ thu FOV Hệ số xén dƣới(ɣbot) Hệ số xén trên(ɣtrên) Giá trị 2048 819200 Hình 3.19 Hình 3.22b cm 0.25 cm2 16QAM ZF MMSE Từ 140 ến 190db vị trí ngẫu nhiên 70o 40o 0.05 2.5 Trong phần n y ề tài chọn vị trí ngẫu nhiên thu thơng qua mô phỏng, nhiên phần khảo vùng Số s ng mang l 2048 ể phân bố tín hiệu OFDM tiến gần phân bố Gauss Kiến trúc thu 2-FOV BER lý thuyết kiểu iều chế 16QAM ƣợc suy từ (2.146) công thức trung gian (2.52), (2.69), (2.137), (2.143), (2.145) 2 Kết Hình 4.13 cho thấy khơng gian thu phát sau chọn ba vị trí ngẫu nhiên thu từ mơ Hình 4.14 cho thấy tọa ộ thu mặt phẳng cách sàn nhà 0.7m BER hệ thống theo thay ổi E opt b /N ƣợc mô tả Hình 4.15 số liệu chi tiết Bảng 4.1 80 Hình 4.13 Khơng gian thu phát (3 vị trí ngẫu nhiên) Hình 4.14 Các vị trí thu (3 vị trí ngẫu nhiên) BER hệ thống theo thay ổi E opt ƣợc mô tả Hình 4.1 b /N số liệu chi tiết Bảng 4.1 81 Hình 4.15 BER hệ thống Bảng 4.1 Số liệu BER hệ thống : R1 R2 E opt b ZF MMSE ZF MMSE N0 140 144 148 152 156 160 164 168 172 176 180 184 188 -1 1.59 x 10 9.04 x 10-2 3.31 x 10-2 4.52 x 10-3 4.82 x 10-5 0 0 0 0 -1 1.46 x 10 8.58 x 10-2 3.23 x 10-2 4.37 x 10-3 8.3 x 10-5 0 0 0 0 -1 3.46 x 10 3.28 x 10-1 2.94 x 10-1 2.44 x 10-1 1.85 x 10-1 1.24 x 10-1 6.86 x 10-2 3.46 x 10-2 1.37 x 10-2 1.97 x 10-3 2.56 x 10-5 0 -1 2.62 x 10 2.50 x 10-1 2.26 x 10-1 1.92 x 10-1 1.50 x 10-1 1.04 x 10-1 6.36 x 10-2 3.45 x 10-2 1.38 x 10-2 2.03 x 10-3 2.32 x 10-5 0 R3 ZF MMSE -1 3.74 x 10 3.73 x 10-1 3.71 x 10-1 3.67 x 10-1 3.63 x 10-1 3.57 x 10-1 3.46 x 10-1 3.28 x 10-1 2.95 x 10-1 2.47 x 10-1 1.92 x 10-1 1.37 x 10-1 8.65 x 10-2 2.66 x 10-1 2.58 x 10-1 2.42 x 10-1 2.17 x 10-1 1.85 x 10-1 1.56 x 10-1 1.35 x 10-1 1.23 x 10-1 1.17 x 10-1 1.12 x 10-1 1.06 x 10-1 9.49 x 10-2 7.60 x 10-2 Với vị tr khác ƣờng BER khác rõ rệt Nguyên nhân hệ thống bị ảnh hƣởng nhiều yếu tố nhƣ khả thu, kênh truyền kỹ thuật cân Dù vị trí nào, kỹ thuật cân MMSE cho chất lƣợng tốt so với ZF Kết chứng tỏ, Ebo /N lớn, SNR tăng v hai kỹ thuật cho chất lƣợng nhƣ Hơn nữa, ảnh hƣởng 82 giới h n tín hiệu ầu phát, hệ thống bị ảnh hƣởng méo Khi Ebo /N nhỏ, nhiễu yếu tố tác ộng chủ yếu v ngƣợc l i Ebo /N lớn, méo trở thành yếu tố làm giảm chất lƣợng hệ thống Bảng 4.1 có vị trí mà t i ó BER mơ mang giá trị T i iểm này, BER thấp, khả máy t nh kh ng ủ ể mô ƣợc BER nhỏ nhƣ mà ánh giá qua c ng thức lý thuyết ể so sánh khác biệt BER mô lý thuyết, thông số thƣờng ƣợc s dụng sai số tƣơng ối hai i lƣợng Bảng 4.2 mô tả khác biệt BER lý thuyết mô thông qua sai số tƣơng ối Ta bỏ qua iểm mà thực ƣợc mô Kết Bảng 4.2 cho thấy rằng, kỹ thuật ZF cho sai số lý thuyết mô nhỏ ( a số nhỏ 1%) Kỹ thuật MMSE dƣờng nhƣ kh ng tốt so với kỹ thuật ZF Bảng 4.2 Sai số tƣơng ối BER lý thuyết mô R1 R2 R3 E opt b ZF MMSE ZF MMSE ZF MMSE N0 140 144 148 152 156 160 164 168 172 176 180 184 188 0.26 % 0.62 % 0.32 % 0.29 % 0.23 % - 3.39 % 3.48 % 3.71 % 0.19 % 1.09 % - 0.02 % 0.17 % 0.03 % 0.01 % 0.04 % 0.23 % 0.52 % 0.27 % 0.59 % 1.31 % 0.46 % - 3.50 % 3.43 % 3.04 % 2.89 % 2.62 % 1.5 % 2.7 % 2.24 % 2.11 % 2.13 % 3.13 % 8.77 % - 0.08 % 0.10 % 0.13 % 0.16 % 0.12 % 0.08 % 0.07 % 0.17 % 0% 0.01 % 0.38 % 0.56 % 0.96 % 3.34 % 3.2 % 3.14 % 3.01 % 2.95 % 2.76 % 2.36 % 0.68 % 0.66 % 0.96 % 0.57 % 0.31 % 0.5 % Nguyên nhân sai sót nhiều yếu tố yếu tố chủ yếu khả phần mềm nhƣ nhớ mơ Vì ma trận kênh truyền nhỏ, phép lấy giả ảo làm cho ma trận nhỏ bị vƣợt giới h n máy tính Một yếu tố tác ộng khác quan trọng số lƣợng bit mô lớn nhƣng n giả ngẫu nhiên khơng hồn tồn ngẫu nhiên nhƣ tự nhiên Nó gây ảnh hƣởng ến phân bố t o chút sai khác so với m h nh lý tƣởng Tuy nhiên, xét cho dựa vào Hình 4.1 Bảng 4.2, sai sót lý thuyết mơ a số khơng q % kết chấp nhận ƣợc 83 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Trong phần n y ề tài tổng kết v ánh giá kết t ƣợc ồng thời phần n y ƣa hƣớng nghiên cứu tiếp tục thực ể phát triển ề t i tƣơng lai KẾT LUẬN ềt i ho n th nh mục tiêu phân tích chất lƣợng hệ thống MIMO ACO-OFDM quang vô tuyến nhƣ ặt ban ầu Việc áp dụng MIMO v OFDM em l i nhiều ƣu cho OWC OFDM cho thấy hiệu việc tiết kiệm băng th ng ặc biệt khả chống l i nhiễu sinh a ƣờng Bên c nh kỹ thuật MIMO cho thấy hiệu việc tăng dung lƣợng ây l ch a kh a quan trọng ể s dụng nguồn t i nguyên băng tần lớn hệ thống OWC nhằm th c ẩy việc tăng nhanh tốc ộ ng g p quan trọng ề tài phân tích tìm cơng thức lý thuyết cho chất lƣợng hệ thống MIMO ACO-OFDM quang vô tuyến m i trƣờng nhà với iều kiện giới h n tín hiệu ặc tính chuyển ổi quang iện (LED) Bên c nh việc xây dựng l i mô hình mơ ƣợc thực Kết mô lý thuyết trùng khớp với chấp nhận ƣợc Dựa vào kết tính tốn lý thuyết mơ ề t i cho thấy kiến trúc thu 2-FOV cho ộ phân tập cao so với kiến trúc thu 1-FOV iều dẫn ến kiến trúc thu 2-FOV có chất lƣợng tốt so với kiến trúc thu 1FOV Hơn nữa, kỹ thuật cân MMSE cho chất lƣợng tốt so với kỹ thuật cân ZF Việc t m ƣợc công thức lý thuyết c ý nghĩa to lớn việc s dụng kỹ thuật mã hóa s a sai phù hợp Nó giúp mã hóa s a sai vừa s dụng số bit thừa tối thiểu, vừa s a hết tồn lỗi sai HƢỚNG PHÁT TRIỂN Mặc dù ề t i ho n th nh t nh toán lý thuyết mơ l i hệ thống hồn chỉnh, nhiên nhiều vấn ề cần phải giải ể ƣa hệ thống gần với thực tế Quang vô tuyến cho thấy ƣợc hiệu n v ƣợc khảo sát chi tiết m i trƣờng nh ể hiệu bao phủ khắp không gian, ta cần khảo sát cho kênh truyền trời Kênh truyền khác so với m i trƣờng nhà bị ảnh hƣởng số yêu tố khác nhƣ nhiễu ánh sáng trắng, suy hao sƣơng mù phân tán kh i bụi, vật cản Qua tính tốn lý thuyết BER hệ thống cho vị trí khác ph ng ta c thể kết hợp với ịnh vị ơn giản nhằm xác ịnh xác vị trí thu di ộng Từ c thể ƣa giải pháp s a sai phù hợp dựa vào chất lƣợng hệ thống theo vị trí thu 84 Hệ thống cần kết hợp với khối khác sơ hệ thống truyền th ng nhƣ m h a bảo mật nhƣ t m thuật toán x lý nhanh nhằm tăng tốc ộ x lý bắt kịp với tốc ộ thu phát liệu ng y c ng tăng 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Anh : [1] R W Burns, Communications An International History of the Formative Years (History of Technology) - Russell W Burns IET, 2004 [2] R Ramirez-Iniguez, S M Idrus, and Z Sun, Optical Wireless Communications: IR for Wireless Connectivity CRC press, 2008 [3] T Q Wang, C He, and J Armstrong, "Angular Diversity for Indoor MIMO Optical Wireless Communications," in Communications (ICC), 2015 IEEE International Conference on, 2015, pp 5066-5071: IEEE [4] L Zeng et al., "High Data Rate Multiple Input Multiple Output (MIMO) Optical Wireless Communications Using White LED Lighting," IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol 27, no 9, 2009 [5] J Armstrong, "OFDM for Optical Communications," Journal of lightwave technology, vol 27, no 3, pp 189-204, 2009 [6] E W Weisstein, "Gaussian Integral," 2004 86 S K L 0