Xây Dựng Á Đặ Tính Mô Hình Suy Hao Và Hiệu Ứng Doppler Ho Kênh__Truyền Dẫn Thủy Âm..pdf

Xây d c tính mô hình suy hao và hi ng Doppler cho kênh truy n d n th y âm u     1 M C L C   L 3 DANH M C T VI  T TT 4 DANH M  C B NG BI U 5 DANH M C HÌNH V 6 L U[.]

Xây dc tính mơ hình suy hao hiu ng Doppler cho kênh truyn dn thy âm MC LC L DANH MC T VIT TT DANH MC B NG BIU .5 DANH MC HÌNH V LU  TH NG THÔNG TIN TH Y ÂM 10 1.1 1.2 a h thng thông tin thy âm .10  ng ti kênh thông tin thy âm 11 1.3 Sóng âm th y âm 12 1.3.1 Phân loi sóng âm 13 1.3.2 Vn tc c y âm .13 1.4 Q trình truyn sóng âm 16 1.4.1  17 1.4.2  20 1.4.3 ng d 21 1.4.4  .22 1.4.5  23 1.4.6 p bi tia tn x .24 N THY ÂM 25 2.1  ng th y âm 25 2.1.1 Suy hao trc .26 2.1.2  28 2.1.3 S suy gi 35 2.1.4 H s phn x s .36 2.1.5 H s phn xng trun 38 2.1.6  40 2.1.7 i (Path gain) 41 2.2 ng ca nhin kênh truyn dn th y âm 41 2.3 2.4 Hiu ng Doppler 43 Kênh ph thuc thi gian 46 1706674953320180bd7c4-00bd-4e6e-b1d9-90fe3b6fed34 17066749533204cdb7153-aefc-406a-b378-bc1bf5607663 17066749533206397b467-a363-43ed-9ed1-7654059e2267 Xây dc tính mơ hình suy hao hiu ng Doppler cho kênh truyn dn thy âm 2.5 B rng nh v thi gian ca kênh 47 2.6 n 48 2.6.1 Kênh theo phân b Rayleigh 48 2.6.2 Kênh theo phân b Rice 48 2.7 Kt lun 49   50 3.1 K thu  s 50 3.2  QAM 50 3.3 OFDM 54 3.3.1 Nguyên lý ghép  h thng .54 3.3.2  .56 3.3.3 Bii Fourier .57 3.3.4 Khong bo v (GI- Guard Interval) .60 3.3.5  61 3.3.6  OFDM phía phát 63 3.3.7 Gi .64 3.4 Kt lun 65 NG H THNG 66 4.1 Lý thuyt mô ph ng 66 4.1.1 Kho sát kênh truyn d n thy âm 66 4.2 Kin trúc h thng .67 4.2.1 B phát 67 4.2.2 B thu 69 4.3 Kt qu mô phng 71 4.3.1 Mơ hình tham chiu .71 4.3.2 Các tham s mô phng 73 4.3.3 Phng tng xung ca kênh truyn .74 4.3.4 Phng hàm truyt c a kênh theo thi gian tn s 75 4.3.5 Phng to nhiu màu .76 4.3.6 Kho sát s ph thuc ca SER vào SNR .80 KT LUN 84 TÀI LIU THAM KHO 85 Xây dc tính mơ hình suy hao hiu ng Doppler cho kênh truyn dn thy âm L  kt qu nghiên c a kt qu c q trình nghiên cu ca riêng tơi, khơng chép b t k  kt qu nghiên cu ca tác gi khác N i dung ca luo s dng mt s thông tin, tài li u t ngun sách, tc lit kê danh mc tài liu tham kho Nguyn Th Thy Xây dc tính mơ hình suy hao hiu ng Doppler cho kênh truyn dn thy âm DANH MC T VIT TT STT T vit tt Ging Anh Ging Vit OFDM BER Orthogonal Frequency Division Ghép kênh phân chia Multiplexing theo tn s trc giao Bit Error Rate T l li bít DFT Discrete Fourier Transform Bii Fourier r i rc FFT Fast Fourier Transform Bii fourier nhanh IDFT Inverse Discrete Fourier Transform Bi i Fourier ri rc c IFFT Inverse Fast Fourier Transform FSK GMSK OFDM 10 ISI 11 MSK Minimum Shift Keying u ch  12 PAM Pulse Amplitude Modulation  13 PSK Phase Shift Keying 14 QAM Quadrature amplitude modulation 15 SNR Signal Noise Ratio    theo pha tín hiu Mt k thu u ch  T s tín hiu nhi u 16 SER Symbol Error Rate T l li kí t 17 LPNM Lp Norm Method c Lp Norm Bi i Fourier nhanh c       Frequency Shift Keying tín hiu      Gaussian Minimum Shift Keying Gauss Orthogonal Frequency Division Ghép kênh phân chia Multiplexing theo tn s trc giao InterSymbol Interference Nhi Xây dc tính mơ hình suy hao hiu ng Doppler cho kênh truyn dn thy âm DANH MC BNG BIU Bng Giá tr bt ca tng lo 35 Bng 2 Giá tr h s K, n theo t ng loi y kh .36 Bng Bng ánh x d liu mc QAM4 52 Bng Bng ánh x d liu mc QAM16 53 Xây dc tính mơ hình suy hao hiu ng Doppler cho kênh truyn dn thy âm DANH MC HÌNH V Hinh 1 H thng thơng tin th 10 Hinh Sa nhic bin .11 Hinh S i c 12 Hinh Lan tr ng v 13 Hinh Sa vn t .14 Hinh T 15 Hinh S pha tc 16 Hinh Di chuyn ca ht t vi v 17  21 Hinh 10 Hic 22 t tia .23 Hình H s hp th  c 26 Hình 2 Suy hao theo phân bc sâu 27 Hình Suy hao theo phân b c nông 28 Hình H sthc Thorp 30 Hình H s suy gi (công th c Francois Garrison) 33 Hình H s suy gi  - công thc Francois Garrison 33 Hình H s - cơng thc 34 Hình H s suy hao theo mơ hình khác (T=4oC, D=1000m, pH=8) 34 Hình Phn x tng 37 Hình 10 Nhing cho vi nhn t  43 Hình 11 M ph ca tín hiu thu 44 Hình 12 Hàm t  i gian ca kênh s so sánh vi b r ng n nh v mt thi gian c a kênh 47  u ch QAM .51  OFDM vi nguyên lý trc giao 54 Xây dc tính mơ hình suy hao hiu ng Doppler cho kênh truyn dn thy âm i h thng OFDM 55 Hình Quan h .56 Hình OFDM symbol khong bo v nhm tránh nhiu ISI 61 Hình H thng mơ phng 67 Hình  khi b phát 67 Hình Mơ hình kênh truyng th y âm 69  khi b  thu 69 Hình Hàm cơng st tr (power delay profile) cc nơng 73 Hình  74 Hình  75 Hình Hàm truyt ca kênh ng v .75 Hình Nguyên lý mô phng nhiu màu .77 Hình 10 Ph ca nhi u màu thc t ca mơ hình β 78 f Hình 11 Ph ca nhiu màu mô phng theo lý thuyt .78 Hình 12 Tín hiu nhi u màu mô phng min thi gian 79 Hình 13 Ph tín hiu nhiu màu min tn s .79 Hình 14 SER bii theo SNR tn s sóng mang f0 14 kHz 80 Hình 15 SER bii vn tc dch chuyn gi a 81 Hình 16 SER bii theo SNR ng v i tn s sóng mang khác 83 Xây dc tính mơ hình suy hao hiu ng Doppler cho kênh truyn dn thy âm LU Cuc cách mng khoa hc k  thut công ngh     ng toàn th gii vi s phát trin mnh m ca nhiu ngành khoa hc, c bit thông tin liên lc truyn thơng ng truy n sóng ngày ng phong phú: truyn mt, qua tn li, t i  t hay qua v tinh Trong k thut truyn tin thy âm, liên lc gi a tàu ng m vi nhau, liên lc gia tàu ng m v t lin, phát hin vt cn chuyng  ng khác nhau: ng tàu, bên phi, bên tráit sc quan trng thc ti nghiên cu khoa h c Hin vic nghiên cu v k  thut âm    c ln th gi c bi    nhu cu ch  to tàu ngm hc, giám sát v mc  nhic bin, khai khống, phịng ch n, bão, tr giúp ho   nh v i binTuy nhiên, s khác bi  n v                 s  áp dng cho thông tin thy âm. mà tác gi  tài: Xây dc tính mơ hình suy hao hiu  ng Doppler cho kênh truy n dn thy âm   thng thông tin th y âm hi a h thng thông tin thy âm o kênh   h thng thông tin thy âm    s         u  N c chia thành  Tng quan v h thng thông tin th y âm Kênh truyn dn thy âm u ch Mô phng h thng kênh truyn dn th y âm Xây dc tính mơ hình suy hao hiu ng Doppler cho kênh truyn dn thy âm Trong trình th c hi án này, m t c g c chn khơng th  c nhng thiu xót nhn thc ch   mt n    nên em r t mong mu c s ch dn ca th y cô Em xin gi l i c    n thy giáo PGS.TS Nguy  c TS Nguyn Quc  c ting dn góp ý sa ch a,  l em có th hoàn thành lu xin chân thành c  y! Xây dc tính mơ hình suy hao hiu ng Doppler cho kênh truyn dn thy âm  THNG THÔNG TIN THY ÂM n th y âm nh ng   th thng 1.1 a h thng thông tin thy âm c s phát trin mnh m ca nhiu ngành khoa hc bit thông tin liên lc truyn thơng K  thut truyn tin thy âm có vai trò ht sc quan trng thc tiu khoa hc, ho i bin, liên lc gia tàu ng m vi nhau, liên lc gia tàu ngm vi t lin,  ng    ng quan v  h thng thông tin th y âm Hinh 1 H thng thông tin th 10