kênh fading và các phương pháp mô phỏng

Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng đại học quốc gia hà nội trờng đại học công nghệ Lê Dơng Hải kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng Khoá luận tốt nghiệp đại học hệ chính quy Ngành: điện tử - Viễn thông Cán bộ hớng dẫn: GS.TSKH Huỳnh Hữu Tuệ Hà Nội - 2005 - 1 - Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng Mục lục Chơng 1:Kênh nhiễu fading trong các hệ thống di động số 4 1.1. Lan truyền sóng vô tuyến di động:Fadinh vùng rộng và fading vùng hẹp 5 1.2. Fading vùng rộng: Suy hao trung bình và độ lệch chuẩn 8 1.3. Fading vùng hẹp: Thống kê và cơ chế 10 1.4. Tín hiệu phân bố theo thời gian xét trong miền thời gian trễ - Dạng cờng độ đa đờng 12 1.5. Các loại suy giảm dẫn tới tín hiệu trải thời gian xét trong miền thời gian trễ 13 1.6. Tín hiệu phân bố theo thời gian xét trong miền tần số. Hàm tơng quan khoảng cách tần số . 13 1.7. Các loại suy giảm do tín hiệu phân bố theo thời gian xét trong miền tần số 15 1.8. Các ví dụ fading phẳng và fading chọn lọc tần số 16 1.9. Thay đổi thời gian xét trong miền thời gian. Hàm tơng quan thời gian không gian . 17 1.10. Khái niệm đối ngẫu 18 1.11. Các loại suy giảm do thay đổi thời gian xét trong miền tần số 19 1.12. Biến đổi thời gian đợc xét trong miền dich Doppler. Công suất trải phổ Doppler. 19 1.13. Sự giống nhau giữa mở rộng phổ trong kênh fading và mở rộng phổ trong hệ thống tín hiệu số dùng khoá 22 1.14. Các loại suy giảm do thời gian thay đổi xem xét trong miền tần số 23 Chơng 2. Mô phỏng kênh Fading bằng giới hạn tổng chuỗi hình Sin 24 2.1. Thiết kế mô phỏng Jakes 25 2.1.1. Mô hình lý thuyết và mô phỏng Jakes 25 2.1.2. Các đặc tính thống kê của mô hình lý thuyết và bộ mô phỏng kênh fading Jakes 28 2.2. Cải tiến thiết kế Jakes 31 2.2.1. Chú ý n B của PDF 31 2.2.2.Vấn đề pha ngẫu nhiên trong các bộ dao động tần thấp 33 2.2.3.Lợc giảm độ phức tạp của mô hình vật lý 37 Chơng 3:Phát ra các biến ngẫu nhiên tơng quan Rayleigh bằng biến đổi Fourier rời rạc. 40 3.1.Các đặc tính thống kê của phơng pháp IDFT 40 3.1.1.Miêu tả và phân tích đầu ra của IDFT 40 3.1.2.Thu đợc phân bố Rayleigh hoặc phân bố Ricean 43 3.2.Thay đổi các thuật toán đã có 44 3.3.Thiết kế bộ lọc 47 3.4. So sánh 51 - 2 - Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng 3.4.1. So sánh các đặc trng phép đo 51 3.4.2. So sánh thời gian thực hiện. 52 Chơng 4: Mô phỏng kênh fading 55 4.1.Mô hình toán học chuẩn của Clarke 55 4.2.Mô hình mô phỏng Jakes 59 4.3. Mô hình mô phỏng cải tiến Jakes 64 4.4.Mô hình mô phỏng Xiao: 69 4.5 Mô phỏng phơng pháp IDFT 74 Kết luận 79 Tài liệu tham khảo 80 Phụ lục 80 1. Chơng trình mô phỏng thuật toán Clarke 80 2. Chơng trình mô phỏng mô hình vật lý Jakes 82 3. Chơng trình mô phỏng mô hình vật lý cải tiến Jakes 83 4. Chơng trình mô phỏng mô hình Xiao 85 5. Chơng trình mô phỏng thuật toán IDFT 87 6. Chơng trình vẽ đồ thị 88 - 3 - Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng Chơng 1:Kênh nhiễu fading trong các hệ thống di động số (Phần này dựa chủ yếu vào tài liệu [1]) Cơ chế của kênh fading đợc mô hình hóa vào những năm 50 và 60, đợc áp dụng cho viễn thông với các dải băng tần. Băng tần số cao HF 3-30MHz sử dụng đối với viễn thông tầng điện ly, băng tần cực cao UHF 300MHz-3GHz và băng tần siêu cao SHF sử dụng đặc tính phản xạ của tầng đối lu. Các hiệu ứng fading trong hệ thống thông tin di động có điểm khác biệt với các hiệu ứng fading ở tầng điên ly và tầng đối lu, các mô hình hiện đại đợc sử dụng khá hữu ích cho các đặc tính của hiệu ứng fading trong các hệ thống viễn thông số di động. Chơng một đề cập đến nguyên lý fading và các đặc tính suy giảm. Trong nghiên cứu hệ thống viễn thông, kênh cộng nhiễu trắng Gauss (AWGN) với các mẫu nhiễu Gauss độc lập bởi các mẫu dữ liệu tự do ảnh hởng nhiễu xuyên ký tự (ISI) thờng do điểm bắt đầu nằm dới mức hoạt động cơ bản. Sự suy giảm tín hiệu nguồn phát là do nhiễu nhiệt tạo ra tại nơi nhận. Thờng nhiễu nhận đợc bên ngoài đáng kể hơn nhiễu nhiệt. Đôi khi nhiễu ngoài đợc đặc trng bởi phổ dải rộng và đợc định lợng bởi thang đo gọi là nhiệt ănten. Một nhiễu nhỏ thờng có mật độ phổ bằng phẳng trên dải tần của tín hiệu và có hàm mật độ xác suất điện thế Gauss gần điểm không. Với các hệ thống mô phỏng thực tiễn, cần đa ra giới hạn băng tần của các bộ lọc. Bộ lọc ở nơi phát thờng cung cấp các quy tắc cứng với mục đích ngăn chặn phổ. Bộ lọc nhận thờng đa ra với mục đích chọn khoảng băng tần tín hiệu. Đó là nguyên nhân dẫn đến việc các đặc tính giới hạn băng tần và méo pha của bộ lọc, tạo ra các tín hiệu đặc biệt và kỹ thuật cân bằng đợc yêu cầu để giảm bớt nhiễu xuyên ký hiệu trong bộ lọc. Nếu các đặc tính đờng truyền của một kênh vô tuyến không giống với lý thuyết, chỉ ra sự suy giảm tín hiệu theo khoảng cách nếu đờng truyền đợc thực hiện trong không gian tự do. Mô phỏng không gian tự do thực hiện trên một vùng giữa ănten phát và ănten thu, trong đó không có bất cứ vật nào có thể làm năng lợng sóng radio bị phản xạ hoặc bị hấp thụ. Nghĩa là bên trong vùng này, áp suất không khí là đồng nhất và không có hấp thụ. Mặt khác, trái đất bị giới hạn về khoảng cách truyền từ nơi phát tín hiệu (tơng đơng nh có 1 hệ số phản xạ không đáng kể). Cơ bản, trong mô phỏng không gian tự do lý tởng, sự suy giảm của năng lợng sóng RF giữa trạm phát và trạm thu tỉ lệ nghịch với bình ph ơng khoảng cách. Năng lợng nhận đợc biểu diễn trong giới hạn của năng lợng phát bị suy giảm bởi , gọi là thành phần suy hao hoặc suy hao trong không gian tự do. Khi ănten nhận là đẳng hớng. s L 2 s d4 )d(L = (1) - 4 - Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng trong biểu thức (1), d là khoảng cách giữa trạm phát và tram thu, là bớc sóng của tín hiệu truyền. Trong trờng hợp đờng truyền là lý tởng, năng lợng tín hiệu nhận đợc có khả năng dự báo. Trong hầu hết các kênh truyền thực tế, sự lan truyền tín hiệu là trong bầu khí quyển và gần bề mặt trái đất, mô phỏng đờng truyền trong không gian tự do là không chính xác để mô tả kênh và dự đoán hoạt động hệ thống. Trong hệ thống viễn thông di động, một tín hiệu có thể di chuyển từ trạm phát tới trạm thu qua nhiều đờng phản xạ, dẫn đến đa đờng. Hiệu ứng này có thể là nguyên nhân dẫn tới sự dao động tín hiệu nhận đợc về biên độ, pha và hớng, dẫn tới thuật ngữ fading đa đờng. Mô phỏng điểm tới điểm và thiết kế hệ thống để giảm bớt các hiệu ứng fading thờng khó khăn hơn nguồn đơn thực hiện suy giảm là nhiễu trắng. 1.1. Lan truyền sóng vô tuyến di động:Fadinh vùng rộng và fading vùng hẹp Hình 1 trình bày một cách tóm tắt biểu diễn kênh fading. Bắt đầu với hai loại hiệu ứng fading trong viễn thông di động: fading vùng rộng và fading vùng hẹp. Fading vùng rộng đa ra sự suy giảm năng lợng tín hiệu trung bình trong khi di chuyển qua một khu vực rộng lớn. Biểu diễn fading vùng rộng đợc chỉ trong các khối 1, 2 và 3. Hiện tởng này chịu ảnh hởng do sự nhô lên của địa hình trên đờng truyền (ví dụ nh: các ngọn đồi, các cánh rừng, các biển quảng cáo, các toà nhà lớn,.) nằm giữa bên phát và bên thu. Bên nhận thờng đợc biểu diễn nh cái bóng bởi sự nhô lên. Thống kê fading vùng rộng đa ra cách tính ớc lợng: phần suy hao là hàm của khoảng cách. Fading vùng hẹp đa ra sự thay đổi mạnh mẽ trong biên độ tín hiệu và pha do sự thay đổi nhỏ (một nửa chiều dài sóng) trong khoảng không giữa mày thu và máy phát. Trong hình 1, các khối 4, 5 và 6, fading vùng hẹp biểu diễn hai quá trình: tín hiệu phân bố theo thời gian (hoặc tín hiệu tán sắc) và kênh có thời gian khác nhau. Trong ứng dụng kênh vô tuyến di động, kênh là biến thiên theo thời gian bởi vì sự dịch chuyển giữa máy thu và máy phát. Tốc độ thay đổi của kênh tác động nhanh chóng tới fading. Fading vùng hẹp còn đợc gọi là Rayleigh Fading bởi vì thành phần phản xạ đa đ ờng có giá trị lớn và không có đờng truyền thẳng của tín hiệu, đờng bao tín hiệu nhận đợc mô tả bởi pdf Rayleigh. Khi có tín hiệu không phải fading nổi trội kết hợp lại với nhau, nh một đờng truyền thẳng, hình bao fading trong vùng hẹp đợc mô tả bởi pdf Rician. Một kênh vô tuyến di động di chuyển trong một khu vực rộng phải xử lý các tín hiệu để tổng hợp các loại fading trong các vùng hẹp thành fading trong vùng rộng. Có ba cơ chế cơ bản tác động đờng truyền tín hiệu trong một hệ thống viễn thông di động: sự phản xạ, sự nhiễu xạ và sự tán xạ. - 5 - Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng Hình 1:Biểu diễn kênh fading Sự phản xạ xuất hiện khi sóng điện từ lan truyền va đập vào một bề mặt nhẵn có kích thớc lớn hơn bớc sóng tín hiệu RF. Sự nhiễu xạ xuất hiện khi đờng truyền vô tuyến nằm giữa máy thu và máy phát bị chắn bởi một vật có kích thớc lớn hơn so với bớc sóng, gây ra sóng thứ hai đợc tạo ra đằng sau vật thể. Nhiễu xạ là một hiện tợng năng lợng RF di chuyển từ máy phát đến máy thu mà không nhìn thấy nhau. Nó đợc giới hạn cái bóng bởi vì trờng nhiễu xạ có thể đến đợc máy thu thậm chí khi bóng bị chắn bởi một vật thể không xuyên qua đợc. Sự tán xạ xuất hiện khi sóng vô tuyến va chạm vào bề mặt rộng lớn hoặc bất cứ bề mặt mà chiều dày vào khoảng bớc sóng hoặc ít hơn, gây ra năng lợng phản xạ đợc trải ra mọi phơng. Trong thành phố, tín hiệu bị cản bởi biển quảng cáo, biển chỉ đờng và cành cây. Hình 1 đa ra một bảng nội dung cho các phần tiếp theo. Hình 2 minh hoạ các thành phần khác nhau cần phải cân nhắc tới khi ớc lợng thành phần suy hao khi phân tích trong các áp dụng tế bào. Các thành phần này là: - 6 - Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng Hình 2 + Trung bình suy hao là hàm của khoảng cách do fading vùng rộng. + Thay đổi trong trờng hợp tồi nhất về trung bình suy hao (loại 6-10 dB) hoặc biên fading vùng rộng. + Rayleigh trong trờng hợp tồi nhất hoặc biên fading vùng hẹp (loại 20- 30 dB) Tín hiệu nhận đợc r(t), đợc biểu diễn trong số hạng của tín hiệu phát nhân chập với đáp ứng xung của kênh. Bỏ qua suy giảm bởi nhiễu, ta có )t(h c (2) )t(h*)t(s)t(r c = trong đó * là phép nhân chập. Trong trờng hợp di động vô tuyến, r(t) có thể phân chia trong các số hạng của các biến ngẫu nhiên hai thành phần. )t(r)t(m)t(r 0 ì = (3) trong đó m(t) gọi là thành phần fading vùng rộng và gọi là thành phần fading vùng hẹp. Đôi khi m(t) đa ra nh là trung bình vùng hoặc log fading chuẩn bởi vì biên độ của m(t) đa ra bởi log pdf chuẩn. Đôi khi đa ra nh thành phần đa đờng hoặc Rayleigh fading. )t(r 0 )t(r 0 Hình 3, chỉ ra mối quan hệ giữa fading vùng rộng và fading vùng hẹp. Trong hình 3a, chỉ ra năng lợng tín hiệu nhận đợc đối với sự dịch chuển của anten trong trờng hợp di động vô tuyến. Dễ dàng nhận ra rằng fading vùng hẹp chồng chất lên fading vùng rộng. Đặc trng sự dịch chuyển ăngten giữa các tín hiệu bằng không trong vùng hẹp xấp xỉ là nửa bớc sóng. Trong hình 3b, fading vùng rộng hoặc trung bình vùng, m(t) đợc loại bỏ để thấy fading vùng hẹp , về hằng số năng lợng trung bình. )t(r 0 - 7 - Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng Hình 3:Fading vùng rộng và fading vùng hẹp 1.2. Fading vùng rộng: Suy hao trung bình và độ lệch chuẩn Với ứng dụng di động vô tuyến, Okumura thực hiện một số khái quát đầu tiên đo đạc suy hao trong phạm vi rộng với ăngten đặt cao, và khoảng cách truyền tin. Hata biến dữ liệu của Okumura thành các hàm có tham số. Trong ứng dụng vô tuyến di động, suy hao trung bình )d(L p là hàm của khoảng cách d, giữa trạm phát và trạm thu tỉ lệ mũ bậc n của d quan hệ tỉ lệ với khoảng cách chuẩn 0 d n 0 0sp d d )d(L)d(L = (4) )d(L p thờng biểu diễn trong thang dB ) d d log(n10)dB)(d(L)dB)(d(L 0 0sp += (5) Khoảng cách chuẩn tơng ứng với một điểm xác định trong phạm vi của ăngten. Đặc biệt, giá trị của đa ra là 1km với các tế bào lớn, 100 m với các tế bào nhỏ và 1 m với môi trờng trong nhà. 0 d 0 d )d(L p là suy hao trung bình, phụ thuộc d. Hồi quy tuyến tính với ớc lợng trung bình bình phơng tối thiểu phù hợp với )d(L p đối với d trong thang log-log tạo ra đờng thẳng với độ dốc nh nhau 10n dB/decade. Giá trị hàm mũ n phụ thuộc vào tần số, độ cao ăngten và tỉ lệ với môi trờng. Trong môi trờng tự do n=2. Hiện tợng sóng dẫn cực mạnh (nh trên đờng phố) n có thể nhỏ hơn 2. Khi quan - 8 - Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng sát thực tế, n là lớn hơn. Suy hao là một điểm chuẩn tại khoảng cách từ trạm phát đựơc chỉ ra khi đo đạc và tính toán sử dụng suy hao khoảng không tự do. Hình 4 chỉ ra đồ thị phân bố suy hao đối với khoảng cách với các phép đo trong một số thành phố của Đức. Trong đó, suy hao đợc đo quan hệ với không gian tự do tại =100m. Hình vẽ cũng chỉ đờng thẳng vừa khít với sự thay đổi giá trị hàm mũ. )d(L 0s 0 d 0 d Hình 4: Mất mát phụ thuộc khoảng cách đo trong một số thành phố Suy hao đối với khoảng cách biểu diễn trong phơng trình (5) là giá trị trung bình và vì vậy không thể hiện đầy đủ thông số đặc biệt nào hoặc về tín hiệu. Cần thiết để đa ra sự thay đổi về giá trị trung bình vì môi trờng của các thành phố khác nhau có thể rất khác nhau. Hình 4 minh hoạ sự thay đổi suy hao có thể khá lớn. Các đo đạc chỉ ra với bất kỳ giá trị nào của d, suy hao là một biến ngẫu nhiên có phân bố log chuẩn về trung bình khoảng cách độc lập )d(L p )d(L p . Vì vậy, suy hao có thể biểu diễn trong các số hạng của )d(L p cộng với một biến ngẫu nhiên . )dB() d d log(n10)dB)(d(L)dB)(d(L 0 0sp ++= (6) trong đó chỉ ra biến ngẫu nhiên có trị trung bình bằng không (dB), với phơng sai chuẩn (dB). phụ thuộc vị trí và khoảng cách. Thờng chọn một giá trị cho dựa trên các đo đạc. Vậy, các tham số cần để miêu tả các tính chất thống kê suy hao fading vùng rộng cho một vị trí bất kỳ với trạm phát và trạm thu phân cách là: - 9 - Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng +Khoảng cách chuẩn 0 d +Suy hao mũ n +Phơng sai chuẩn của Có một vài mô hình lý thuyết đạt đợc kết quả tốt khi đo đạc và ớc lợng tỉ lệ suy hao cho nhiều ứng dụng khác nhau và với các cấu hình. 1.3. Fading vùng hẹp: Thống kê và cơ chế Khi tín hiệu nhận đợc ghép từ nhiều chùm p xạ cộng với thành phần chính truyền thẳng (không suy giảm), hình bao biên độ fading vùng hẹp có hàm mật đ xác suất (pdf) Rician, và đợc gọi là fading Rician. P không suy giảm gọi là thành phần phản chiếu. Nếu biê độ của thành phần phản chiếu tiến tới không, pdf Rician tiến tới pdf Rayleigh hản ộ hần n r = 0 2 r exp )r(p 22 0 r 0 r < (7) Hình 5 nh vụ chỉ ra fading vùng hẹp theo hai cơ chế. +Tín hiệu thời gian nằm bên dới các xung số. (ví dụ: ăngten nhận di chuyển trên mặ inh hoạ kết quả đáp ứng của kênh đa đờng với xung hẹp đối với trễ nh mộ trong đó r là biên độ hình bao của tính hiệu nhận đợc, và 2 2 là năng lợng trung bì trớc khi tách sóng của tín hiệu đa đờng. Kết quả pdf Rayleigh không có thành phần phản chiếu, vậy một đờng truyền tín hiệu, biểu diễn pdf kết hợp trong trờng hợp xấu nhất của fading so với năng lợng trung bình của tín hiệu nhận. Trong phần còn, giả sử rằng phần mất mát của tỉ số tín hiệu trên tạp (SNR) do fading bởi mô hình Rayleigh. Cũng giả sử rằng truyền tín hiệu trong băng tần UHF, các tế bào là hoàn hảo, các dịch thông tin các nhân sử dụng tại tần số 1GHz và 2GHz. Nh đã chỉ ra trong hình 1, các khối 4, 5 và 6, +Thay đổi thời gian của kênh do sự dịch chuyển t phẳng). Hình 5 m t hàm của vị trí ăngten (hoặc thời gian, giả sử rằng vận tốc dịch chuyển là hằng số). Trong hình 5, phân biệt giữa thời gian trễ và thời gian quan sát t. Thời gian trễ đa - 10 - [...]... doppler trên các mô phỏng thực tế để tái tạo lại các tính chất vật lý của kênh fading đợc làm rõ Mô phỏng kênh fading rayleigh đòi hỏi phát ra các mẫu rayleigh fading tơng quan với nhau Jakes đã đa ra thiết kế mô phỏng kênh fading dựa vào tổng chuỗi hình sin (SOS : sum of sinusoid), mô hình này đã đợc sủ dụng khá rộng rãi trong gần ba thập kỷ Mặc dù đợc chấp nhận khá rộng, ứng dụng mô hình Jakes và các kết... ) N n =1 (8b) và - 27 - Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng ~ Việc sử dụng ~ để nhấn mạnh rằng R ( t ) là lợc giảm của quá trình thống kê ~ ~ R ( t ) ,tơng tự với X c ( t ) và X s ( t ) Hình 2:Hình bao pdf của tín hiệu phát ra bởi mô hình lý thuyết 2.1.2 Các đặc tính thống kê của mô hình lý thuyết và bộ mô phỏng kênh fading Jakes Mô phỏng Jakes là một cách hiệu quả, một... Mặc dù vậy, có rất ít các nghiên cứu sâu về các đặc tính của mô hình Trong chơng này, toàn bộ mô hình mô phỏng của Jakes với môi trờng có chứa thành phần đa đờng rayleigh fading đợc xem xét Các kết quả chỉ ra rằng, mô phỏng của Jakes không xây dựng lại đợc các đặc trng vật lý của kênh fading Một vài cải tiến đối với mô phỏng của Jakes đợc đa ra Các tính chất quan trọng về số lợng và tính chất đối xứng... ) (3) Bất kỳ một mô hình nào để đạt tới mô hình kênh vô tuyến băng hẹp fading phẳng Rayleigh phải thể hiện đợc ba đặc trng trên 2.1.1 Mô hình lý thuyết và mô phỏng Jakes Trong khi cải tiến mô phỏng của mình, Jakes bắt đầu với một biểu thức biểu diễn tín hiệu nhận đợc nh là sóng chồng chất, tơng tự nh mô hình Bello đa ra - 25 - Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng N R D ( t )... ra rằng giới hạn của mô phỏng không đợc hiểu đúng đắn Trong chơng này, chúng ta xem xét kỹ mô phỏng của Jakes, đặc biệt, đa ra đặc tính dừng của mô phỏng và một vài kết luận mới Trong phần 2.1, biểu diễn thiết kế mô phỏng của Jakes và các thiết kế cơ bản Đồng thời đa ra công thức biểu diễn để xác định tính dừng của tín hiệu đợc mô phỏng và chỉ ra rằng tín hiệu đợc phát ra bởi mô phỏng của Jakes là không... đề cập mô hình kênh fading đa đờng Một thập kỷ sau khi Bello đa ra mô hình của mình, Jakes đa ra thiết kế mô phỏng SOS Mô phỏng kênh fading Jakes đã đợc sử dụng rộng rãi và đợc nghiên cứu cha đầy đủ trong hơn một thập kỷ qua Trớc khi xem xét thiết kế mô phỏng, chúng ta đề cập một vài tính chất của tín fading phẳng băng hẹp Các đặc tính này thiết lập hàm mật độ xác suất hình bao của sóng mang và sóng... nh một kênh tơng quan thời gian và trong miền dich tần Doppler nh một kênh fading tỉ lệ hoặc phân bố Doppler Các cơ chế này và các loại kết hợp suy giảm sẽ đợc minh hoạ kỹ hơn trong phần tiếp theo - 11 - Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng 1.4 Tín hiệu phân bố theo thời gian xét trong miền thời gian trễ - Dạng cờng độ đa đờng Một cách đơn giản để mô hình hoá hiện tợng fading. .. bít trong hệ thống di động bằng cách sử dụng điều chế khoá dịch chuyển sai khác nhỏ nhất Chơng 2 Mô phỏng kênh Fading bằng giới hạn tổng chuỗi hình Sin (Phần này dựa chủ yếu vào tài liệu [3]) Tín hiệu fading rayleigh dẫn đến đa đờng trong thông tin vô tuyến đợc mô hình hoá rộng rãi bằng các mô phỏng tổng chuỗi hình sin Trong thực tế, mô phỏng của Jakes và các dạng mô phỏng của Jakes đã đợc chấp nhận... đợi các pha ngẫu nhiên 1 , , M +1 loại bỏ tơng quan giữa các bộ tạo dao động tần thấp và vì vậy phát ra tín hiệu WSS - 34 - Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng Hình 6: Mô phỏng cải tiến Jakes với các pha ngẫu nhiên trong bộ tạo dao động tần thấp Hàm mật độ xác suất pha và biên bộ mô phỏng là: 2 2 M 2q f R ( r ) = r J 0 (q )J 0 ( ) ì J 0 (rq)qdq ~ N N 0 2 r0 (27a) và f... dụng phơng pháp này là trong thực tế với giá trị thời gian t nhỏ, các giá trị tạo ra bởi các bộ - 33 - Khoá luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng dao động tần thấp tơng quan khá cao, cân bằng lúc t=0 Bằng cách thêm các pha ngẫu nhiên, tơng quan này bị loại bỏ Sơ đồ khối của mô hình cải tiến đợc minh hoạ nh trong hình vẽ Tín hiệu tạo ra bởi bộ mô phỏng này đạt đợc theo hình vẽ và đợc nén . tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng đại học quốc gia hà nội trờng đại học công nghệ Lê Dơng Hải kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng . hình Sin 24 2.1. Thiết kế mô phỏng Jakes 25 2.1.1. Mô hình lý thuyết và mô phỏng Jakes 25 2.1.2. Các đặc tính thống kê của mô hình lý thuyết và bộ mô phỏng kênh fading Jakes 28 2.2. Cải. luận tốt nghiệp: Kênh Fading và các phơng pháp mô phỏng 3.4.1. So sánh các đặc trng phép đo 51 3.4.2. So sánh thời gian thực hiện. 52 Chơng 4: Mô phỏng kênh fading 55 4.1 .Mô hình toán học