phát hiện đa người sử dụng khối dựa trên tối thiểu trung bình bình phương lỗi cdma không đồng bộ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TIỂU LUẬN KỸ THUẬT TRÃI PHỔ VÀ TIỂU LUẬN KỸ THUẬT TRÃI PHỔ VÀ CÔNG NGHỆ CDMA CÔNG NGHỆ CDMA PHÁT HIỆN ĐA NGƯỜI SỬ DỤNG KHỐI DỰA TRÊN TỐI THIỂU TRUNG BÌNH BÌNH PHƯƠNG LỖI CDMA KHÔNG ĐỒNG BỘ ĐỀ TÀI: Người hướng dẫn : TS. TRẦN THỊ HƯƠNG Học viên : PHAN ĐÌNH THẮNG NGUYỄN THỊ MINH HƯNG Lớp : K26.KĐT.ĐN Đà Nẵng, ngày 6 tháng 06 năm 2014 NỘI DUNG NỘI DUNG 1. GIỚI THIỆU 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG 3. BỘ PHÁT HIỆN ĐA NGƯỜI SỬ DỤNG B-MMSE 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 5. KẾT LUẬN 1. GIỚI THIỆU - Bộ phát hiện đa người sử dụng CDMA xử lý tất cả các truyền dẫn trong các kênh thông tin hữu ích và chúng được phát hiện cùng nhau vì lợi ích chung của chúng. - Bộ phát hiện đa người sử dụng B-MMSE cho các hệ thống DS / CDMA không đồng bộ được giới thiệu để khắc phục những vấn đề tồn tại trong bộ phát hiện MMSE truyền thống. - Trong bộ phát hiện B-MMSE các bit 0 được sử dụng để cắt toàn bộ bản tin nhận được thành các khối, sau đó được thực hiện như là các phân đoạn phát hiện riêng biệt. - Vì vậy việc phát hiện có thể được thực hiện tối ưu trong mỗi khối độc lập. Vì chiều dài khối là dễ điều khiển và có thể dễ dàng được thực hiện tương đối ngắn, phát hiện B-MMSE cung cấp độ trễ phát hiện ngắn và độ phức tạp thấp. 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG Mô hình hệ thống của B-MMSE Mô hình hệ thống của B-MMSE 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG Xét một hệ thống DS/CDMA K-người dùng không đồng bộ hoạt động trên một kênh nhiễu Gausian trắng cộng (AWGN). Cả dữ liệu thông tin và truyền tuần tự được điều chế BPSK với thời gian bit T và thời gian chip Tc = T/Gp, trong đó Gp là độ lợi xử lý. Tín hiệu nhận được có thể được viết dưới dạng ma trận như y = RWb + n (1) y : vector đầu ra bộ lọc Matched filter, b : vector dữ liệu đầu vào nhị phân n : vector nhiễu y = [y(0),…y(N - 1)]T = [y 1 (0),y 2 (0), y K (0), …y 1 (N - 1),y 2 (N - 1),…y K (N - 1)]T (2) b = [b(0),…b(N - 1)]T = [b 1 (0),b 2 (0),…b K (0), …b 1 (N - 1),b 2 (N - 1),…b K (N - 1)]T n = [n(0),…n(N - 1)]T = [n 1 (0),n 2 (0),…n K (0), …n 1 (N - 1),n 2 (N - 1),…n K (N - 1)] (4) 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG ( ) (0) ( 1) 0 0 (1) (0) ( 1) 0 (1) (0) 0 ( 1) 0 0 (1) (0) LK LK R R R R R R R R R R R × = −     −       −       K O M O M O O O K W và R là hai ma trận NK x NK được định nghĩa tương ứng như sau ( ) ( ) 1 1 W (0), ( 1) w (0), w (0), w ( 1), w ( 1) K K diag n n N diag N N = − = − − Trong đó w(i) là ma trận công suất tín hiệu cho bởi ( ) 1 w( ) w ( ), w ( ) K i diag i i = Trong đó R(l) là ma trận tương quan chéo ký hiệu thông thường KxK (5) (6) (7) 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG Chuỗi thông tin trong khung: L : độ dài khối N : độ dài khung, bao gồm các bit thông tin và các bit 0 được chèn vào. (9) { , 1 2 0 1 [ ( ), ( ), ( )], ( ) K K i nL n b i b i b i elsewhere b i = + − = Cấu trúc khung bản tin B-MMSE Trong đó n là số nguyên dương bất kỳ. Như vậy (3) có thể được viết lại như sau b = [b(0), b(1),…b(N - 1)]T = [b(0),b(1), b(L - 1), 0 K ,b(L + 1),b(L + 2), b(2L), 0 K ,…0 K ,…b(N - 1)]T (10) 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG Trong đó 0 K là vector 0. Như vậy luồng dữ liệu thông tin đã được chia thành các khối bởi các bit 0 được chèn (0 K ). Mà không mất tính tổng quát, chúng ta hãy xem xét khối thứ hai. Đưa (10) vào (1), chúng ta có y(L + 1) = R(-1)w(L + 2)b(L + 2) + R(0)w(L + 1)b(L + 1) + n(L + 1)(11) y(2L ) = R(0)w(2L)b(2L ) + R(1)w(2L - 1)b(2L - 1) + n(2L ) (12) Từ (11), (12) và (1) cho L+1 < l < 2L chúng ta có thể thấy rằng đầu ra cho một khối nhất định không có gì để làm với các khối khác. Kết hợp (11), (12) và (1) cho L + 1 < l < 2L, chúng ta thu được y L = R L W L b L +n L (13) ( ) (0) ( 1) 0 0 (1) (0) ( 1) 0 (1) (0) 0 ( 1) 0 0 (1) (0) L LK LK R R R R R R R R R R R × = −     −       −       K O M O M O O O K ( ) 1 1 W w ( 1), w ( 1), w (2 1), w (2 ) L K K diag L L L L= + + − ta có yL = [y(L + 1),y(L + 2),…y(2L)]T (14) (15) bL = [b(L + 1 ), b(L + 2 ), …b(2L)]T nL = [n 1 (L + 1 ),n 2 (L + 1 ),…n K (L + 1),…n 1 (2L),n 2 (2L),…n K (2L)]T (18) (16) (17) 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG Lấy đạo hàm trên, mặc dù dựa trên khối thứ hai, cũng được áp dụng cho các khối khác. Phương trình (13) là giống với phương trình (1) ngoại trừ kích thước của các vector và ma trận là khác nhau, ngụ ý rằng các phát hiện có thể được thực hiện khối bởi khối độc lập. Cần lưu ý rằng chiều dài khối L luôn luôn nhỏ hơn nhiều so với N. Như vậy tất cả các khối là tương đương, chúng ta có thể bỏ sự biên địa chỉ L ở (13) để đơn giản ký hiệu như sau y = RWb + n (19) trong đó y = [y(0),…y(L - 1)]T= [y 1 (0),y 2 (0),…y K (0),…y 1 (L - 1),y 2 (L - 1),…y K (L - 1)]T (20) b = [b(0), b(L - 1)]T= [b1(0),b2(0)…bK(0),…b1(M - 1),b2(L - 1),…bK(L - 1)]T (21) n = [n(0),…n(L - 1)]T= [n1(0),n2(0),…nK(0),…n1(M - 1),n2(M - 1),…nK(L - 1)]T (22) 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG [...]... L − 1) ) (24) 3 BỘ PHÁT HIỆN ĐA NGƯỜI SỬ DỤNG B-MMSE  SƠ ĐỒ CẤU TRÚC  Hình 3 Cấu trúc bộ phát hiện đa người sử dụng B-MMSE 3 BỘ PHÁT HIỆN ĐA NGƯỜI SỬ DỤNG B-MMSE  Vector quyết định b^ được lấy từ:  Khi đó ma trận M đáp ứng  Rút ra được: 3 BỘ PHÁT HIỆN ĐA NGƯỜI SỬ DỤNG B-MMSE  Cho Pek(i) là BER của bộ phát hiện B-MMSE cho người sử dụng k trong khoảng thời gian bit thứ i của một khối  Trong đó... thống không đồng bộ 10 người dùng sử dụng bộ phát hiện B-MMSE với chiều dài khối khác nhau 5 KẾT LUẬN  Bài viết này giới thiệu bộ phát hiện đa người dùng BMMSE trong đó dòng bit thông tin được chia thành các khối thông qua việc chèn bit 0 và xử lý phát hiện từng khối một cách độc lập Kết quả hiệu suất BER cho thấy tính ưu việt của nó so với bộ không tương quan Sự phức tạp phần cứng của bộ phát hiện. .. thống không đồng bộ 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN  Hình 7 BER cho người sử dụng với thời gian trể khác nhau sử dụng trong một hệ thống không đồng bộ hai người dùng 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN  Hình 8 Trung bình của BER cho người sử dụng thứ 1 dưới sự ảnh hưởng gần-xa trong một hệ thống không đồng bộ hai người dùng với sự phân bố đồng đều thời gian trễ 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN  Hình9 Độ lệch chuẩn của BER cho người. .. trong một khối cho người sử dụng thứ k là: 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN  Hình 4 So sánh BER cho hệ thống không đồng bộ 10 người sử dụng với công suất như nhau 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN  Hình 5 BER cho người sử dụng thứ 1 dưới sự ảnh hưởng gần-xa trong một hệ thống không đồng bộ 10 người sử dụng 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN  Hình 6 BER so với số lượng người dùng hoạt động với công suất của tất cả người sử dụng cố... THẢO LUẬN  Hình9 Độ lệch chuẩn của BER cho người sử dụng thứ 1 dưới sự ảnh hưởng gần-xa trong một hệ thống không đồng bộ hai người dùng với sự phân bố đồng đều thời gian trễ tương đối 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN  Hình 10 So sánh BER cho người sử dụng cùng công suất trong một hệ thống không đồng bộ 10 người dùng sử dụng bộ phát hiện B-MMSE với chiều dài khối khác nhau 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN  Hình 11 So... của nó so với bộ không tương quan Sự phức tạp phần cứng của bộ phát hiện đề xuất là tuyến tính trong cấu trúc về các số lượng người dùng và chiều dài khối, có thể được làm nhỏ hơn nhiều so với độ dài tin nhắn, kết quả là phức tạp thấp hơn nhiều so với yêu cầu trong bộ phát hiện MMSE truyền thống  CHÂN THÀNH CẢM ƠN! PHỤ LỤC A PHỤ LỤC A PHỤ LỤC A PHỤ LỤC A PHỤ LỤC B PHỤ LỤC B PHỤ LỤC B . KỸ THUẬT TRÃI PHỔ VÀ CÔNG NGHỆ CDMA CÔNG NGHỆ CDMA PHÁT HIỆN ĐA NGƯỜI SỬ DỤNG KHỐI DỰA TRÊN TỐI THIỂU TRUNG BÌNH BÌNH PHƯƠNG LỖI CDMA KHÔNG ĐỒNG BỘ ĐỀ TÀI: Người hướng dẫn : TS. TRẦN THỊ HƯƠNG Học. L L = − = − − (23) (24) 3. BỘ PHÁT HIỆN ĐA NGƯỜI SỬ DỤNG B-MMSE  SƠ ĐỒ CẤU TRÚC  Hình 3. Cấu trúc bộ phát hiện đa người sử dụng B-MMSE 3. BỘ PHÁT HIỆN ĐA NGƯỜI SỬ DỤNG B-MMSE  Vector quyết. DUNG 1. GIỚI THIỆU 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG 3. BỘ PHÁT HIỆN ĐA NGƯỜI SỬ DỤNG B-MMSE 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 5. KẾT LUẬN 1. GIỚI THIỆU - Bộ phát hiện đa người sử dụng CDMA xử lý tất cả các truyền dẫn trong