Các phương pháp giảm PAPR trong OFDM và MIMO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN THỊ XUÂN QUÍ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM PAPR TRONG OFDM VÀ MIMO S K C 0 9 NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ-605270 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN THỊ XUÂN QUÍ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM PAPR TRONG OFDM VÀ MIMO NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ-605270 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN THỊ XUÂN QUÍ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM PAPR TRONG OFDM VÀ MIMO NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 605270 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2013 Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC Họ tên: Trần Thị Xuân Quí Giới tính: nữ Ngày, tháng, năm sinh: 17/11/1983 Nơi sinh: Bình Định Quê quán: Nhơn Thành, An Nhơn, Bình Định Dân tộc: kinh Địa liên hệ: 1157 Trần Hưng Đạo, TP Quy Nhơn, Tỉnh Bình Định Điện thoại: 0906196209 Email:tranthixuanquy@quangtrung.edu.vn Đơn vị công tác: Khoa KTCN, Trường Đại học Quang Trung Địa chỉ: Khu vực 5, Phường Nhơn Phú, Tp Quy Nhơn, Tỉnh Bình Định Điện thoại quan: 056 2210695 II QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC Đại học Hệ đào tạo: quy Thời gian: tháng 10/2002 đến tháng 07/2007 Nơi học: Đại học Bách Khoa Hà Nội Ngành học: Điện tử viễn thông Tên đồ án: Công nghệ ghép kênh quang theo bước sóng (WDM) thông tin quang Ngày nơi bảo vệ đồ án: ngày 04 tháng 07 năm 2007 trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Người hướng dẫn: TS Phạm Công Hùng HVTH: Trần Thị Xuân Quí i Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 09/2007 đến Khoa Kỹ thuật công nghệ, Trường ĐH Giảng viên Quang Trung HVTH: Trần Thị Xuân Quí ii Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố công trình khác TP Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 03 năm 2013 Trần Thị Xuân Quí HVTH: Trần Thị Xuân Quí iii Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO LỜI CẢM ƠN Lời xin chân thành cảm ơn khoa Điện – điện tử trường Đại học sư phạm TPHCM tạo điều kiện thuận lợi cho thực đề tài Tôi xin cảm ơn đến quý Thầy cô khoa tận tình giảng dạy, trang bị cho kiến thức quý báu Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Phạm Hồng Liên tận tình hướng dẫn, bảo suốt thời gian làm đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Đảng Uỷ, BGH trường Đại học Quang Trung, BCN khoa Kỹ thuật công nghệ tạo điều kiện cho thời gian để tham gia hoàn thành khoá học Tôi xin cảm ơn đến gia đình bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ trình hoàn thành luận văn Mặc dù cố gắng hoàn thành luận văn phạm vi khả chắn không tránh thiếu sót Vì vậy, kính mong nhận cảm thông, chia sẻ tận tình bảo Quý Thầy cô, bạn bè Học viên thực Trần Thị Xuân Quí HVTH: Trần Thị Xuân Quí iv Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO TÓM TẮT Việc truyền thông tin khía cạnh quang trọng sống Với tiến thời kỳ đòi hỏi phát triển thông tin, có bước phát triển nhanh chóng lĩnh vực thông tin Vào lúc đầu, tín hiệu gửi lĩnh vực analog, ngày tín hiệu gửi ngày nhiều lĩnh vực số Để chuyển phát tốt hơn, tín hiệu sóng mang đơn thay tín hiệu đa sóng mang Ngày nay, hệ thống đa sóng mang CDMA OFDM thực thông dụng Trong hệ thống OFDM, việc trực giao vị trí sóng mang dung để mang liệu từ đầu cuối phận phát đến đầu cuối phận nhận Sự có mặt dải bảo vệ hệ thống giải vấn đề can nhiễu ký tự (ISI) nhiễu giảm tối thiểu nhờ số lượng sóng mang lớn Nhờ ưu điểm OFDM mà ứng dụng nhiều hệ thống thông tin khác Nhưng nhược điểm thực hệ thống tỷ số công suất đỉnh công suất trung bình cao (PAPR) PAPR lớn có vài tác động không mong muốn hệ thống Trong luận văn này, tập trung tìm hiểu vấn đề hệ thống OFDM thực phương pháp khác để giảm PAPR hệ thống để hệ thống sử dụng ngày phổ biến có hiệu HVTH: Trần Thị Xuân Quí v Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO ABSTRACT Communication is one of the important aspects of life With the advancement in age and its growing demands, there has been rapid growth in the field of communications Signals, which were initially sent in the analog domain, are being sent more and more in the digital domain these days For better transmission, even single – carrier waves are being replaced by multi carriers Multi carrier systems like CDMA and OFDM are nowadays being implemented commonly In the OFDM system, orthogonally placed sub – carriers are used to carry the data from the transmitter end to the receiver end Presence of guard band in this system deals with the problem of ISI and noise is minimized by larger number of sub – carriers Due to these advantages of the OFDM system, it is vastly used in various communication systems But the major problem one faces while implementing this system is the high peak – to – average power ratio of this system The large Peak – to – average power ratio of these signal have some undesirable effects on the system In this thesis, I have focused on learning the basics of an OFDM system and have undertaken various methods to reduce the PAPR in the system so that this system can be used more commonly and effectively HVTH: Trần Thị Xuân Quí vi Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO MỤC LỤC TRANG TỰA TRANG LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN .iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v ABSTRACT vi MỤC LỤC vii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT x DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH xii DANH SÁCH CÁC BẢNG xiv Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở khoa học 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Nhiệm vụ đề tài phạm vi đề tài 1.4 Nội dung đề tài 1.5 Phương pháp nghiên cứu Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Đặc tính kênh truyền vô tuyến 2.1.1 Sự suy giảm tín hiệu 2.1.2 Hiệu ứng đa đường 2.1.2.1 Reylaigh fading 2.1.2.2 Fading chọn lọc tần số 2.1.2.3 Trải trễ 10 HVTH: Trần Thị Xuân Quí vii Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO 2.1.3 Dịch Doppler 11 2.1.4 Nhiễu AWGN 12 2.2 Tổng quan OFDM 12 2.2.1 Giới thiệu 12 2.2.2 Đa sóng mang 13 2.2.3 Nguyên lý OFDM 13 2.2.3.1 Sự trực giao 15 2.2.3.2 Chuỗi bảo vệ hệ thống OFDM 16 2.2.3.3 Sử dụng FFT/IFFT OFDM 17 2.2.4 Hệ thống OFDM có điều chế giải điều chế 19 2.2.5 Ưu nhược điểm kỹ thuật OFDM 20 2.2.5.1 Ưu điểm 20 2.2.5.2 Nhược điểm 21 2.3 Cơ sở lý thuyết MIMO-OFDM 21 2.3.1 Giới thiệu hệ thống MIMO-OFDM 21 2.3.2 Kỹ thuật phân tập 23 2.3.3 Mã khối không gian - thời gian (STBC) 23 2.3.4 Mã khối không gian – tần số (SFBC) 28 2.3.4.1 Mã Space – frequency 30 2.3.4.2 Thực mã Alamouti SFBC 33 2.4 Kết luận 34 Chƣơng 3: Các phƣơng pháp giảm PAPR 35 3.1 Giới thiệu PAPR 35 3.1.1 PAPR tín hiệu đa sóng mang 36 3.1.2 Hàm phân bố tích luỹ bù (CCDF) PAPR 37 HVTH: Trần Thị Xuân Quí viii Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO 3.2 Các nhóm kỹ thuật giảm PAPR 38 3.3 Các phương pháp giảm PAPR OFDM 38 3.3.1 Phương pháp xén lọc 39 3.3.2 Phương pháp mã hoá 40 3.3.3 Phương pháp PTS 40 3.3.4 Phương pháp SLM 42 3.3.5 Phương pháp hoán vị 43 3.4 Các phương pháp giảm PAPR MIMO 44 3.4.1 Phương pháp D-ISLM 44 3.4.2 Phương pháp D-CSLM 46 3.4.3 Phương pháp CARI 46 3.5 Kết luận 49 Chƣơng 4: Mô kết mô sử dụng MATLAB 50 4.1 Kết mô phương pháp SLM 50 4.2 Kết mô phương pháp PTS 54 4.3 Kết mô phương pháp CARI MIMO 56 Kết luận hƣớng phát triển 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 PHỤ LỤC 63 HVTH: Trần Thị Xuân Quí ix Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ADC Analog to Digital Converter Bộ chuyển đổi số sang analog AWGN Additive White Gaussian Noise Nhiễu Gaussian trắng cộng BER Bit Error Ratio Tỷ lệ lỗi bit CDF Cumulative Distribution Function Hàm phân bố tích luỹ CCDF Complementary Cumulative Distribution Function Hàm phân bố tích luỹ bù DAC Digital to Analog Converter Bộ chuyển đổi analog sang số DAB Digital Audio Broadcasting Phát số DVB Digital Video Broadcasting truyền hình số DFT Discrete Fourier Transform Biến đổi Fourier rời rạc FEC Forward Error Correction Thuật toán sửa lỗi tiến FFT Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier nhanh IBD In band distortion Méo dạng tín hiệu băng ICI Inter Carrier Interference Can nhiễu sóng mang IDFT Inverse Discrete Fourier TransformBiến đổi Fourier rời rạc ngược IFFT Inverse Fast Fourier Transform IMD Inter Modulation Distortion ISI Inter System Interference Can nhiễu ký tự MIMO Multi Input Multi Output Đa anten phát anten thu OBR Out – of – band radiation Bức xạ băng OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao PAPR Peak to Average Power Ratio trung bình HVTH: Trần Thị Xuân Quí Biến đổi Fourier nhanh ngược Tỷ số công suất đỉnh công suất x Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO PTS Patrial Transmitter Sequences QAM Quardrature Amplitude modulation QPSK Quadrature Phase Shift Keying SL Soft Limiter Bộ giới hạn mềm SLM Select Mapping ánh xạ chọn lọc SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số nhiễu tín hiệu SER Signal to Error Ratio Tỷ số lỗi tín hiệu SFBC Space Frequency Block Codes Mã khối không gian tần số STBC Space Time Block Codes Mã khối không gian thời gian RF Radio Frequency Tần số vô tuyến HVTH: Trần Thị Xuân Quí chuỗi phát phần xi Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Sơ đồ tổng quát hệ thống thông tin số Hình 2.2: Ảnh hưởng môi trường vô tuyến Hình 2.3: Tín hiệu đa đường Hình 2.4: Fading Rayleigh thiết bị di động di chuyển tần số 900 MHZ Hình 2.5: Mô hình kênh truyền Rayleigh Fading Hình 2.6: Trải trễ đa đường 10 Hình 2.7: Cấu trúc hệ thống truyền dẫn đa sóng mang 13 Hình 2.8: So sánh kỹ thuật sóng mang không chồng xung (a) kỹ thuật sóng mang chồng xung 14 Hình 2.9: Phổ sóng mang trực giao 16 Hình 2.10: Mô tả khái niệm chuỗi bảo vệ 16 Hình 2.11: Sơ đồ hệ thống OFDM 19 Hình 2.12: Cấu trúc máy phát MIMO - OFDM 22 Hình 2.13: Cấu trúc máy thu MIMO - OFDM 22 Hình 2.14: Mô hình hệ thống băng gốc 24 Hình 2.15: Ma trận mã STBC 25 Hình 2.16: SER sử dụng mã hóa Alamouri STBC 27 Hình 2.17: Sơ đồ khối SFBC hệ thống MIMO - OFDM 29 Hình 2.18: Tỷ số BER sử dụng SFBC - OFDM 29 Hình 3.1: Công suất đỉnh công suất trung bình symbol OFDM, sử dụng 256 sóng mang phụ phép điều chế 4-QAM 36 HVTH: Trần Thị Xuân Quí xii Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO Hình 3.2: Thuật toán xén 39 Hình 3.3: Sơ đồ khối phương pháp PTS 41 Hình 3.4: Phân chia sóng mang phụ vào khối phụ 41 Hình 3.5: Phương pháp SLM 42 Hình 3.6: Thuật toán Interleaving 44 Hình 3.7: Sơ đồ nguyên lý D-ISLM 45 Hình 3.8: Mô hình mô tả phương pháp CARI 47 Hình 4.1: Biểu diễn hàm CCDF PAPR điều chế theo QPSK với N = 256 sử dụng phương pháp SLM 51 Hình 4.2: Biểu diễn hàm CCDF PAPR với điều chế QPSK theo phương pháp SLM trường hợp N = 256, V = 52 Hình 4.3: CCDF PAPR theo phương pháp SLM trường hợp N = 512, V = 53 Hình 4.4: CCDF PAPR điều chế theo QPSK với N= 256 theo phương pháp PTS trường hợp M=4 55 Hình 4.5: CCDF cuả PAPR điều chế theo QPSK với N = 256 trường hợp M =4 56 Hình 4.6: Mô trường hợp M = 57 Hình 4.7: Mô trường hợp M =16 58 HVTH: Trần Thị Xuân Quí xiii Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO DANH MỤC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 2.1: Sự phân bố luỹ tích phân bố Rayleigh Bảng 2.2: Các giá trị trải trễ thông dụng 11 Bảng 2.3: Mã hoá SFBC 33 Bảng 4.1: So sánh N khác theo phương pháp SLM với V = 53 Bảng 4.2: So sánh trường hợp V = V = phương pháp SLM sử dụng N = 256 sóng mang 54 Bảng 4.3: So sánh phương pháp PTS SLM với N=256 55 Bảng 4.4: So sánh PAPR sau sử dụng phương pháp CARI với giá trị M khác 58 HVTH: Trần Thị Xuân Quí xiv Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở khoa học Với phát triển nhanh chóng thông tin số không dây năm gần đây, cần thiết cho việc truyền liệu di động tốc độ cao tăng lên OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) kỹ thuật hấp dẫn truyền liệu tốc độ cao thông tin di động OFDM trường hợp đặc biệt phương pháp điều chế đa sóng mang, sóng mang phụ trực giao với nhau, nhờ phổ tín hiệu sóng mang phụ cho phép chồng lấn lên mà phía thu khôi phục lại tín hiệu ban đầu Sự chồng lấn phổ tín hiệu làm cho hệ thống OFDM có hiệu suất sử dụng phổ lớn nhiều Kỹ thuật điều chế OFDM R W Chang phát minh năm 1966 Mỹ Trong thập kỷ vừa qua, nhiều công trình khoa học kỹ thuật thực khắp nơi giới Đặc biệt công trình khoa học Weistein Ebert chứng minh phép điều chế OFDM thực thông qua phép biến đổi IDFT phép giải điều chế OFDM thực phép biến đổi DFT Phát minh với phát triển kỹ thuật số làm cho kỹ thuật điều chế OFDM ứng dụng trở nên rộng rãi Do có thuận lợi hiệu suất phổ cao, triệt nhiễu Fading mạnh, miễn trừ kênh nhiễu Trong năm gần đây, với đời chip FFT có dung lượng lớn, OFDM ứng dụng rộng rãi hệ thống thông tin hệ truyền hình quảng bá số mặt đất (DVB - T) [12], phát số (DAB), hệ thống WLAN chuẩn IEEE 802.11 truy cập không dây dải sóng rộng (BWA), WIMAX (IEEE 802.16d) Bên cạnh nhiều thuận lợi có vài hạn chế dễ thấy sử dụng OFDM số hệ thống truyền dẫn Nhược điểm tín hiệu ghép kênh có PAPR cao Do đó, phi tuyến chồng lấp đỉnh tín hiệu cao, nguyên nhân điều biến qua lại sóng mang phụ giới hạn HVTH: Trần Thị Xuân Quí Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO xạ băng không tương thích Vì nhà nghiên cứu tìm cách để giảm PAPR Để khắc phục nhược điểm trên, có nhiều kỹ thuật đuợc đề xuất để giảm PAPR với mục đích giảm nhiều PAPR giảm trước tín hiệu cung cấp cho khuếch đại Các kỹ thuật giảm PAPR phân chia thành hai loại kỹ thuật trộn tín hiệu kỹ thuật làm méo tín hiệu [6] Các kỹ thuật trộn tín hiệu tất biến đổi cách trộn từ mã để giảm PAPR Kỹ thuật mã hóa dùng cho trộn tín hiệu Chuỗi bù Goolay, chuỗi ShapiroRudin, chuỗi M, mã Barker [6] dùng cách hiệu để giảm PAPR Tuy nhiên với việc tăng số lượng sóng mang theo hàm mũ liên quan tới việc nghiên cứu tìm kiếm từ mã tốt Nhiều giải pháp thực tế kỹ thuật trộn tín hiệu mã khối (block coding), ánh xạ chọn lọc (SLM) chuỗi phát phần (PTS) Kỹ thuật làm méo tín hiệu đưa xuyên nhiễu băng băng độ phức tạp hệ thống Kỹ thuật làm méo tín hiệu giảm đỉnh cao trực tiếp cách làm méo tín hiệu trước khuếch đại Kỹ thuật xén tín hiệu OFDM (clipping) trước khuếch đại phương pháp đơn giản để giảm PAPR Tuy nhiên xén nguyên nhân nhiễu băng băng lớn mà kết làm giảm hiệu suất hệ thống Nhiều giải pháp thực tế cửa sổ đỉnh (peak windowing), cắt đỉnh (peak cancellation), triệt tiêu công suất đỉnh (peak power suppression), nén giãn (companding),… Trong khuôn khổ luận văn này, tìm hiểu phương pháp giảm PAPR cải thiện chất lượng cho hệ thống OFDM MIMO Các kết mô Matlab giúp so sánh hiệu phương pháp Từ rút kết luận đánh giá hướng phát triển phương pháp 1.2 Mục đích đề tài - Tìm hiểu kỹ thuật mã hoá giải mã, phương pháp điều chế giải điều chế, đặc điểm kênh truyền vô tuyến - Tìm hiểu nguyên lý OFDM MIMO - Tìm hiểu phương pháp giảm PAPR dùng kỹ thuật trộn ký tự HVTH: Trần Thị Xuân Quí Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO 1.3 Nhiệm vụ phạm vi nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO: chuỗi phát phần (PTS), ánh xạ chọn lọc (SLM) đảo quay anten chéo (CARI) - Thực mô phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO - Đánh giá kết luận - Phạm vi nghiên cứu giảm PAPR OFDM MIMO dùng kỹ thuật trộn ký tự (PTS, SLM, CARI) 1.4 Nội dung đề tài: Chương 2: Cơ sở lý thuyết Trong chương trình bày sở thực thi hệ thống OFDM đặc tính kênh tryền vô tuyến; nguyên lý hệ thống OFDM rút ưu, nhược điểm OFDM; tổng quát hệ thống MIMO – OFDM kỹ thuật phân tập STBC, SFBC Chương 3: Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO Trong chương trình bày khái quát phương pháp giảm PAPR OFDM xén (clipping), SLM, PTS,…và MIMO D-ISLM, D-CSLM, phương pháp đảo quay anten chéo (Cross Antenna Rotation and Invertion - CARI) Chương 4: Mô kết Đây chương quan trọng luận văn Ở chương đưa kết mô giảm PAPR PTS SLM, từ so sánh độ phức tạp tính toán, số bit thông tin phụ, khả PAPR giảm,…của phương pháp Ngoài ra, thực mô phương pháp CARI MIMO Cuối kết luận hướng phát triển 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu từ sách, báo liên quan đến trình nghiên cứu: OFDM, MIMO (Multi Input Multi Output), phương pháp giảm PAPR, Matlab HVTH: Trần Thị Xuân Quí Các phương pháp giảm PAPR OFDM MIMO - Phương pháp chuyên gia: tham khảo ý kiến khóa cao học trước người có kinh nghiệm lĩnh vực OFDM MIMO – OFDM - Phương pháp thực nghiệm: sau phần nghiên cứu kiểm chứng việc thực mô đánh giá phần mềm Matlab R2010b HVTH: Trần Thị Xuân Quí [...]... lý của OFDM và MIMO - Tìm hiểu các phương pháp giảm PAPR dùng kỹ thuật trộn ký tự HVTH: Trần Thị Xuân Quí 2 Các phương pháp giảm PAPR trong OFDM và MIMO 1.3 Nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu các phương pháp giảm PAPR trong OFDM và MIMO: chuỗi phát từng phần (PTS), ánh xạ chọn lọc (SLM) và đảo và quay anten chéo (CARI) - Thực hiện mô phỏng các phương pháp giảm PAPR trong OFDM và MIMO. .. 3: Các phƣơng pháp giảm PAPR 35 3.1 Giới thiệu về PAPR 35 3.1.1 PAPR của tín hiệu đa sóng mang 36 3.1.2 Hàm phân bố tích luỹ bù (CCDF) của PAPR 37 HVTH: Trần Thị Xuân Quí viii Các phương pháp giảm PAPR trong OFDM và MIMO 3.2 Các nhóm kỹ thuật giảm PAPR 38 3.3 Các phương pháp giảm PAPR trong OFDM 38 3.3.1 Phương pháp xén và lọc 39 3.3.2 Phương. .. 3: Các phương pháp giảm PAPR trong OFDM và MIMO Trong chương này sẽ trình bày khái quát về các phương pháp giảm PAPR trong OFDM như xén (clipping), SLM, PTS, và trong MIMO như D-ISLM, D-CSLM, phương pháp đảo và quay anten chéo (Cross Antenna Rotation and Invertion - CARI) Chương 4: Mô phỏng và kết quả Đây là chương quan trọng của luận văn Ở chương này sẽ đưa ra kết quả mô phỏng giảm PAPR của PTS và. .. nén giãn (companding),… Trong khuôn khổ luận văn này, tôi đi tìm hiểu các phương pháp giảm PAPR cải thiện chất lượng cho hệ thống OFDM và MIMO Các kết quả mô phỏng bằng Matlab giúp so sánh hiệu quả giữa các phương pháp Từ đó rút ra kết luận và đánh giá hướng phát triển của các phương pháp 1.2 Mục đích của đề tài - Tìm hiểu về kỹ thuật mã hoá và giải mã, các phương pháp điều chế và giải điều chế, đặc... 39 3.3.2 Phương pháp mã hoá 40 3.3.3 Phương pháp PTS 40 3.3.4 Phương pháp SLM 42 3.3.5 Phương pháp hoán vị 43 3.4 Các phương pháp giảm PAPR trong MIMO 44 3.4.1 Phương pháp D-ISLM 44 3.4.2 Phương pháp D-CSLM 46 3.4.3 Phương pháp CARI 46 3.5 Kết luận 49 Chƣơng 4: Mô phỏng và kết quả mô phỏng sử dụng... tạp trong tính toán, số bit thông tin phụ, khả năng PAPR được giảm, …của 2 phương pháp này Ngoài ra, thực hiện mô phỏng phương pháp CARI trong MIMO Cuối cùng là kết luận và hướng phát triển 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu các tài liệu từ sách, bài báo liên quan đến quá trình nghiên cứu: OFDM, MIMO (Multi Input Multi Output), các phương pháp giảm PAPR, Matlab HVTH: Trần Thị Xuân Quí 3 Các phương. .. phỏng sử dụng MATLAB 50 4.1 Kết quả mô phỏng phương pháp SLM 50 4.2 Kết quả mô phỏng phương pháp PTS 54 4.3 Kết quả mô phỏng phương pháp CARI trong MIMO 56 Kết luận và hƣớng phát triển 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 PHỤ LỤC 63 HVTH: Trần Thị Xuân Quí ix Các phương pháp giảm PAPR trong OFDM và MIMO DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ADC Analog to Digital Converter... Hình 2.17: Sơ đồ khối SFBC trong hệ thống MIMO - OFDM 29 Hình 2.18: Tỷ số BER khi sử dụng SFBC - OFDM 29 Hình 3.1: Công suất đỉnh và công suất trung bình của 1 symbol OFDM, sử dụng 256 sóng mang phụ và phép điều chế 4-QAM 36 HVTH: Trần Thị Xuân Quí xii Các phương pháp giảm PAPR trong OFDM và MIMO Hình 3.2: Thuật toán xén 39 Hình 3.3: Sơ đồ khối phương pháp PTS 41 Hình... các phương pháp giảm PAPR, Matlab HVTH: Trần Thị Xuân Quí 3 Các phương pháp giảm PAPR trong OFDM và MIMO - Phương pháp chuyên gia: tham khảo ý kiến những khóa cao học trước và những người có kinh nghiệm trong lĩnh vực OFDM và MIMO – OFDM - Phương pháp thực nghiệm: sau phần nghiên cứu được kiểm chứng bằng việc thực hiện mô phỏng và đánh giá trên phần mềm Matlab R2010b HVTH: Trần Thị Xuân Quí 4 ... một vài hạn chế dễ thấy khi sử dụng OFDM trong một số hệ thống truyền dẫn Nhược điểm chính đó là tín hiệu ghép kênh có PAPR rất cao Do đó, sự phi tuyến có thể được chồng lấp bởi các đỉnh tín hiệu cao, nguyên nhân là sự điều biến qua lại giữa các sóng mang phụ và giới hạn HVTH: Trần Thị Xuân Quí 1 Các phương pháp giảm PAPR trong OFDM và MIMO hơn nữa sự bức xạ ngoài băng không tương thích Vì vậy các