báo cáo thực hành mô hình hóa và mô phỏng

Từ đấy ta có bảng giá trị... ➔ Từ bảng trên ta plot được đồ thị giữa SNR và BER : + Nhận xét :Giá trị của SNR càng tăng thì độ nhiễu cũng như là BER ngày càng giảm và đến giá trị 11 thì

Trường Đại học Công Nghệ Đại học - Quốc gia Hà Nội

Khoa: Điện tử viễn thông

-

Lớp : ELT-2035-21

Mã sinh viên:20021513

2.1 BPSK :

- Eb/N0 = 15, ta : có

- Ta chỉnh giá trị của Eb/N0 trong AWGN, từ giá trị 3 đến 15 Từ đấy ta có bảng giá trị

Eb/N0 với giá trị BER :

BER 0.022

9

0.0

125 0.0059

25 0.0023

92 0.0007

863 0.000

187 3.46 e-05 4.4e-

06 5e-

07 1e-

07

Từ đây, ta plot được BER với EB/N0 trong BPSK :

+) Nhận xét :

• Ta thấy được rằng giá trị Eb/N0 càng lớn thì BER càng nhỏ và dần không còn

nhiễu nữa

A music file transmission with BPSK

- SNR = 20, ta có :

- Ta chỉnh giá trị của SNR trong AWGN và lập bảng so sánh giữa 2 giá trị SNR và Bit Error Rate ( BER) :

BER 0.00589 0.002424 0.0007844 0.0002117 4.026e- 3.896e-06 0 0 0 0

➔ Từ bảng trên ta plot được đồ thị giữa SNR và BER :

+) Nhận xét :Giá trị của SNR càng tăng thì độ nhiễu cũng như là BER ngày càng giảm và đến giá trị 11 thì không còn nhiễu nữa và nghe rõ được audio

2.2 Standard QPSK Simulation

- Eb/N0 = 10 ta , có:

- Ta tăng giá trị Eb/N0 trong AWGN, bắt đầu từ 3 đến15, thì sẽ lập được bảng giá trị của Eb/N0 với BER sau :

N0 1 2 3 4 5 BER 0.045

27

0.024

89 0.011

92 0.0047

81 0.0015

57 0.00038

58 6.89 e-05 9.8 e-

06

6e

-

0

7

0 0 0 0

➔ Từ bảng trên ta plot được đồ thị biểu thị giá trị BER với Eb/N0 :

+) Nhận xét: Ta thấy được là giá trị của Eb/N0 càng tăng thì giá trị BER càng giảm và đến giá trị 12 thì nhiễu không còn nữa là giá trị BER = 0

- Với Binary Constellation cho QPSK modulator và QPSK demodulator thì :

+) Eb/N0 =10, ta có :

+) Bảng thể hiện giá trị Eb/N0 và BER là :

Eb/

N0

0

11 1

2

1

3

1

4

1

5 BER 0.045

29

0.024

86 0.011

91 0.0047

93 0.0015

57 0.00038

65 6.65 e-05

9e

-

0

6

1.1 e-

06

0 0 0 0

➔ Từ bảng trên, ta plot được đồ thị sau :

+) Nhận xét:

• Giá trị Eb/N0 càng tăng thìsố nhiễu BER càng giảm và đến giá trị 12 thì không còn nhiễu nữa

• Về mặt lý thuyết:

➔ Nên so là với giá trị lý thuyết thì giá trị ta làm được gần giống với giá trị lý thuyết đấy

2.3 A music file transmission with QPSK

- Eb/N0 = 70, ta : có

- Trong thí nghiệm này, ta điều chỉnh giá trị của SNR trong AWGN và quan sát chất lượng của file audio :

+ Giá trị SNR thấp (low) là 3 thì file audio sẽ rất nhiễu và BER lúc này là 0.02289 + Giá trị SNR trung bình (mid) là 7 thì file audio sẽ ít nhiễu và gần như là nghe được rõ

và BER lúc này là 0.0007919

+ Giá trị SNR cao (high) 11 là thì file audio không còn nhiễu nữa và nghe được rõ

2.4 QAM

- Eb/N0 = 4, ta có :

- Trong thí nghiệm này ta điều chỉnh giá trị của Eb/N0 trong AWGN, bắt đầu từ 3 và tăng dần đến 15 Ta được bảng giá trị của Eb/N0 và BER tương ứng sau đây :

Eb/

N0

BE

R

0.87

47

0.87

48 0.87

47 0.87

46 0.87

44 0.87

42 0.87

43 0.87

43 0.87

42 0.87

39 0.8

74 0.87

38 0.87

36

➔ Từ bảng trên, ta plot được đồ thị biểu thị giá trị của Eb/N0 với BER như sau :

+) Nhận xét :Nếu ta tăng giá trị Eb/N0 lên thì giá trị của BER vẫn chỉ ở khoảng tầm 0.874

và không có thay đổi rõ rệt hay đột ngột gì hết

- Ta thay đổi giá trị giá trị của Peak Power trong 16 QAM modulator và demodulator từ 1 thành 3 thì sẽ có bảng giá trị Eb/N0 với BER tương ứng sau đây :

Eb/

N0

BE

R

0.87

44

0.87

45 0.87

43 0.87

42 0.87

41 0.87

39 0.87

38 0.87

37 0.87

34 0.87

32 0.8

73 0.87

28 0.87

24

➔ Đồ thị của Eb/N0 và BER :

+) Nhận xét :

• Giá trị của BER cũng không thay đổi mấy khi dùng các giá trị Peak Power khác – vẫn là khoảng 0.874

• Về mặt lý thuyết, giá trị của BER là :

➔ Từ công thức trên ta thấy giá trị lý thuyết với thực hành là rất giống nhau

2.6 A music file transmission with 16 QAM

- SNR = 50, ta có:

- Trong thí nghiệm này ta điều chỉnh giá trị của SNR trong AWGN và quan sát chất lượng của file audio Ta chọn 3 giá trị SNR như sau :

+ Ta chọn SNR thấp (low) là 6 thì file audio sẽ rất nhiễu và có BER lênđến 1và không nghe được file đấy

+Ta chọn SNR trung bình (mid) là 20 thì file audio sẽ bị nhiễu một chút và có BER là 0.04989 và nghe được file audio

+Ta chọn SNR cao ( high) 30 file audio là thì sẽ không có nhiễu và nghe rõ file audio

- Đối với Normalization method : Min distance between symbols thì :

+ Ta chọn SNR thấp (low) là 3 thì file audio sẽ rất nhiễu và có BER lênđến 1và không nghe được file đấy

+Ta chọn SNR trung bình (mid) là 6 thì file audio sẽ bị nhiễu một chút và có BER là 0.04989 và nghe được file audio

+Ta chọn SNR cao ( high) 12 file audio là thì sẽ không có nhiễu và nghe rõ file audio

- Đối với Normalization method : Average Power thì :

+ Ta chọn SNR thấp (low) là 7 thì file audio sẽ rất nhiễu vàcó BERlênđến 1 và không nghe được file đấy

+Ta chọn SNR trung bình (mid) là 16 thì file audio sẽ bị nhiễu một chút và có BER là 0.04989 và nghe được file audio

+Ta chọn SNR cao ( high) là 30 thì file audio sẽ không có nhiễu và nghe rõ file audio

2.7 Comparing 16 QAM, QPSK and BPSK

- Chạy mô phỏng và quan sát BER và số mẫu truyền trong Display, quan sát băng thông sử dụng trong khối phân tích phổ :

+ QPSK :

+ QAM :

+) BER và số mẫu truyền của cả 3 bộ :

- Về BER :

+ Tỷ lệ lỗi bit của QAM là cao nhất trong cả 3 loại còn của BPSK là bé nhất nhưng BPSK truyền, xử lý và nhận các bit chậm nhất trong cả 3 loại do chỉ chứa 1 bit mối lần truyền nhưng dễ đạt được nếu cần tối thiểu hóa lượng SNR ( khoảng 2 SNR)

tổng gấp đôi so với BPSK và QAM thì cần tối thiểu 11 SNR

- Về Phổ :

+ Vì BPSK là truyền 1 bit trong 1 lần truyền, QPSK là 2 bit trong 1 lần truyền còn 16-QAM là 4 bit trong 1 lần truyền Ta thấy được là tần số phổ của QPSK gấp đôi tần số phổ của BPSK và tần

số phổ của 16 QAM thì lại gấp đôi QPSK