Mô hình và phương pháp triệt nhiễu trong hệ thống mimo OFDM có tính đến ảnh hưởng của tương quan không gian

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ============= ĐÀO MINH HƯNG MÔ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP TRIỆT NHIỄU TRONG HỆ THỐNG MIMO-OFDM CÓ TÍNH ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA TƯƠNG QUAN KHÔNG GIAN LUẬN ÁN TIÊN SY KY THUẬT Hà Nội – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ============= ĐÀO MINH HƯNG MÔ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP TRIỆT NHIỄU TRONG HỆ THỐNG MIMO-OFDM CÓ TÍNH ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA TƯƠNG QUAN KHÔNG GIAN Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông Mã số: 62.52.70.05 LUẬN ÁN TIÊN SY KY THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Quốc Trung TS Nguyễn Viết Nguyên Hà Nội – 2012 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tác giả, không chép người Các kết số liệu nêu luận án hoàn toàn trung thực chưa công bố Tác giả luận án Đào Minh Hưng Đào Minh Hưng LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Quốc Trung TS Nguyễn Viết Nguyên người nhiệt tình hướng dẫn giúp đỡ nhiều trình nghiên cứu hoàn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Sau Đại học, Viện Điện tử - Viễn thông, Thầy Cô giáo Bộ môn Kỹ thuật Thông tin, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu Tôi xin cảm ơn Nhà khoa học có nhiều ý kiến đóng góp quý báu để luận án hoàn thiện Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến BGH Trường Đại học Quy Nhơn tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian thực luận án Tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, ba mẹ, anh chị em, bạn bè đồng nghiệp người ủng hộ, động viên giúp đỡ thời gian làm luận án Tác giả luận án Đào Minh Hưng MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………………………………………… MỤC ĐÍCH VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU………………………………………………… TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC LIÊN QUAN ĐẾN TRIỆT NHIỄU CHO CÁC HỆ THỐNG MIMO-OFDM……………………… NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN…………………………………………………… 12 CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN……………………………………………………………………………… 13 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ………………………………………………………… 14 Chương TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN MIMO-OFDM…………… 15 1.1 GIỚI THIỆU…………………………………………………………………………………………………… 15 1.2 CÁC ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN VỀ KÊNH VÔ TUYẾN…………………………………… 17 1.2.1 Suy hao đường truyền………………………………………………………………………………… 17 1.2.2 Hiện tượng pha đinh đa đường ………………………………………………………………… 18 1.2.3 Kênh pha đinh phụ thuộc không phụ thuộc vào tần số ……………………… 18 1.2.4 Kênh pha đinh phụ thuộc không phụ thuộc thời gian………………………… 20 1.2.5 Kênh pha đinh Rayleigh kênh pha đinh Rice……………………………………… 23 1.3 HỆ THỐNG MIMO-OFDM………………………………………………………………………… 26 1.4 MÔ HÌNH TÍN HIỆU MIMO-OFDM ………………………………………………………… 27 1.5 ƯỚC LƯỢNG KÊNH VÀ CÂN BẰNG TÍN HIỆU TRONG HỆ THỐNG MIMO-OFDM……………………………………………………………………………………………………… 30 1.5.1 Ước lượng kênh cho hệ thống MIMO-OFDM…………………………………………… 30 1.5.2 Cân tín hiệu cho hệ thống MIMO-OFDM………………………………………… 38 1.6 MÃ HÓA V-BLAST TRONG HỆ THỐNG MIMO-OFDM……………………… 40 1.6.1 Mô hình hệ thống V-BLAST MIMO-OFDM…………………………………………… 41 1.6.2 Thuật toán tách ZF V-BLAST…………………………………………… 42 1.6.3 Thuật toán tách MMSE V-BLAST…………………………………… 50 1.6.4 Thuật toán tách hợp lý cực đại MLD……………………………… 52 1.6.5 So sánh chất lượng thuật toán……………………………… 54 1.6.6 So sánh độ phức tạp thuật toán…………………………… 56 1.7 KẾT LUẬN CHƯƠNG…………………………… 57 Chương ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH NHIỄU TRONG CÁC HỆ THỐNG MIMO-OFDM CÓ ẢNH HƯỞNG CỦA TƯƠNG QUAN KHÔNG GIAN 59 2.1 MÔ HÌNH KÊNH MIMO TƯƠNG QUAN KHÔNG GIAN 59 2.1.1 Mô hình kênh MIMO không tương quan 59 2.1.2 Mô hình kênh MIMO tương quan băng rộng 60 2.1.3 Hàm tương quan không gian hệ thống MIMO-OFDM băng rộng 64 2.1.4 Ảnh hưởng dịch Doppler khoảng cách anten đến chất lượng hệ thống 66 2.1.5 Sự phụ thuộc tương quan không gian vào khoảng cách phần tử anten 69 2.2 ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH NHIỄU TRONG CÁC HỆ THỐNG MIMOOFDM 71 2.2.1 Mô tả hệ thống 71 2.2.2 Mô hình tín hiệu có ích nhiễu ICI 74 2.2.3 Mô hình nhiễu xuyên ký hiệu ISI 80 2.2.4 Ảnh hưởng nhiễu đến chất lượng hệ thống MIMO-OFDM 80 2.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 84 Chương ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN THUẬT TOÁN V-BLAST VÀ SƠ ĐỒ TRIỆT NHIỄU TRONG HỆ THỐNG MIMO-OFDM 86 3.1 ĐỀ XUẤT THUẬT TOÁN GIẢI MÃ MMSE V-BLAST 86 3.1.1 Đặt vấn đề 86 3.1.2 Đề xuất cải tiến thuật toán 88 3.2 ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ TRIỆT NHIỄU MỚI 100 3.3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 105 3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 109 KẾT LUẬN CHUNG 110 Các đóng góp luận án 110 Các hướng nghiên cứu 111 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt ACF AutoCorrelation Function Hàm tự tương quan ACI Adjacent Channel Interference Nhiễu kênh lân cận ADC Analog to Digital Converter Bộ biến đổi tương tự - số AOA Angle Of Arrival Góc tới AOD Angle Of Departure Góc lệch AWGN Additive White Gaussian Noise Tạp âm Gauss trắng cộng tính BER Bit Error Ratio Tỷ lệ bit lỗi BS Base Station Trạm thu phát gốc CCI Co-Channel Interference Nhiễu đồng kênh CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CP Cyclic Prefix Tiền tố lặp CSI Channel State Information Thông tin trạng thái kênh truyền DAC Digital to Analog Converter Bộ biến đổi số - tương tự DFE Decision-Feedback Equalization Cân hồi tiếp định DSP Digital Signal Processing Xử lý tín hiệu số FEC Forward-Error Correction Sửa lỗi hướng tới FFT Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier nhanh GI Guard Interval Khoảng bảo vệ HDTV High Definition Television Truyền hình độ phân giải cao HIPER Mạng cục chất lượng cao kiểu LAN/2 High Performance Local Area Network type ICI InterChannel Interference Nhiễu xuyên kênh IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers Viện kỹ sư điện điện tử IFFT Inverse Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier ngược nhanh ISI InterSymbol Interference Nhiễu xuyên ký hiệu LMMSE Linear Minimum Mean Square Error Sai số bình phương trung bình tối thiểu tuyến tính LS Least Square Bình phương nhỏ LSD Linear Signal Detector Bộ tách tín hiệu tuyến tính MAP Maximum A posteriori Probability Xác suất hậu nghiệm cực đại MCCDMA Multicarrier Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã đa sóng mang MIMO Multiple Input Multiple Output Hệ thống nhiều đầu vào nhiều đầu MISO Multiple Input Single Output Hệ thống nhiều đầu vào đầu MLD Maximum Likelihood Detection Tách hợp lý cực đại MMSE Minimum Mean Square Error Sai số bình phương trung bình tối thiểu MS Mobile Station Trạm di động MSE Mean Square Error Sai số bình phương trung bình OFDM Orthoganal Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao PDF Probability Density Function Hàm mật độ xác suất PDP Power Delay Profile Profile trễ công suất QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ cầu phương SDM Space Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo không gian SER Symbol Error Ratio Tỷ lệ lỗi ký hiệu SIC Successive Interference Cancellation Triệt nhiễu nối tiếp SIMO Single Input Multiple Output Hệ thống đầu vào nhiều đầu SINR Signal to Interference-plus-Noise Tỷ số tín hiệu tạp âm cộng Ratio nhiễu SISO Single Input Single Output Hệ thống đầu vào đầu SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số tín hiệu tạp âm STBC Space-Time Block Coding Mã hóa khối không gian thời gian STC Space-Time Coding Mã hóa không gian thời gian STFC Space-Time-Frequency Coding Mã hóa tần số không gian thời gian TDD Time Division Duplex Song công phân chia theo thời gian TDMA Time Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo thời gian TS Training Sequence Chuỗi huấn luyện VBLAST Vertical Bell Laboratories Layered Space-Time Mã không gian thời gian phân lớp theo chiều dọc VLSI Very Larger Scale Integration Tích hợp với mật độ cao WiMax Worldwide Interoperability for Microwave Access Khả khai thác liên mạng toàn cầu truy cập vi ba WLAN Wireless Local Area Network Mạng cục không dây ZF Zero Forcing Cưỡng ép không - 107 - STBC Điều so sánh hình 3.9 Tuy nhiên mã hóa V-BLAST cho tốc độ truyền liệu tăng Như vậy, nói hệ thống nhiều thuê bao, sơ đồ triệt nhiễu triệt nhiễu đồng kênh CCI, nhiễu ISI nhiễu ICI hệ thống MIMOOFDM Hình 3.8 đồ thị thể kết so sánh chất lượng đạt hệ thống MIMO-OFDM có kết hợp mã hóa MMSE V-BLAST thông thường MMSE V-BLAST đề xuất với kỹ thuật triệt nhiễu ISI bù ICI Đồ thị đường cong có dấu hình thoi hình vuông kết biểu diễn SER kết hợp MMSE V-BLAST thông thường với triệt nhiễu ISI, ICI ứng với hai lần lặp Đường cong có dấu tam giác phải dấu chấm kết SER kết hợp MMSE V-BLAST đề xuất với triệt nhiễu ứng với hai lần lặp Hình 3.8: Đồ thị thể so sánh chất lượng hệ thống MIMO-OFDM × trường hợp sử dụng MMSE V-BLAST thông thường MMSE V-BLAST đề xuất kết hợp triệt nhiễu - 108 - Các đồ thị biểu diễn cho thấy kết hợp triệt nhiễu với thuật toán MMSE V-BLAST đề xuất cho kết tốt so với V-BLAST thông thường Điều đạt nhờ ưu điểm thuật toán MMSE V-BLAST đề xuất trình bày mục 3.1 Chú ý kết đạt tăng tăng khoảng cách phần tử anten phát anten thu Nhược điểm mã hóa V-BLAST cho chất lượng hệ thống không cao thể hình 3.9 Hình 3.9 đồ thị biểu diễn chất lượng hệ thống đạt thực triệt nhiễu kết hợp với mã hóa MMSE V-BLAST đề xuất cải tiến so sánh với kết hợp mã hóa STBC (Space Time Block Coding) [86] Hình 3.9: So sánh chất lượng hệ thống MIMO-OFDM × trường hợp MMSE V-BLAST đề xuất STBC kết hợp với triệt nhiễu Như nhận xét chương 1, bậc phân tập thuật toán V-BLAST đạt xấp xỉ hệ thống anten phát anten thu, mã hóa STBC bậc phân tập đạt Do chất lượng hệ thống đạt mã hóa STBC tốt so với V-BLAST Tuy nhiên tốc độ truyền liệu hệ thống V-BLAST đạt gấp đôi Ngoài ra, so với giải mã STBC, giải mã - 109 - V-BLAST có ưu điểm khác độ phức tạp thấp số anten phát lớn Điều giải thích sau: giải mã STBC yêu cầu phải tách tín hiệu theo chiều không gian thời gian tín hiệu truyền anten phát khác Vì vậy, độ phức tạp tăng số anten phát tăng Đối với giải mã V-BLAST tách tín hiệu theo chiều không gian xử lý theo thời gian Do đó, độ phức tạp giải mã thấp 3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương luận án trình bày kết nghiên cứu thuật toán MMSE V-BLAST đề xuất cải tiến Sau sử dụng thuật toán để đề xuất sơ đồ triệt nhiễu có tính đến ảnh hưởng tương quan không gian  Chất lượng hệ thống MIMO-OFDM sử dụng thuật toán V-BLAST đề xuất đạt kết tốt so với V-BLAST thông thường thuật toán tách LSD V-BLAST Thuật toán V-BLAST đề xuất thực bù sai số lan truyền ma trận triệt tiêu G đồng thời xử lý nhiễu luồng tín hiệu chưa tách cộng với tạp âm trắng nhiễu màu Nhiễu màu làm phẳng phổ lọc làm trắng trước cho qua lọc phối hợp để có tỷ số SNR đạt lớn đầu Ngoài ra, thuật toán V-BLAST đề xuất sử dụng phương pháp tách tín hiệu gần hợp lý cực đại ML (Near Maximum Likelihood) nên góp phần nâng cao hiệu thuật toán Đồng thời, phân tích mục 3.1.2.6 độ phức tạp thuật toán đề xuất giảm Nội dung phần gắn với báo số công bố  Sơ đồ triệt nhiễu đề xuất làm tăng chất lượng hệ thống tính toán mô mục nhờ hiệu triệt nhiễu xuyên luồng (nhiễu đồng kênh CCI) thuật toán V-BLSAT đề xuất cải tiến kết hợp với hiệu triệt nhiễu ISI, bù ICI miền tần số Điều thể hình 3.7, hình 3.8 Nhược điểm sơ đồ phân tích mục 3.3 Kết công bố báo số - 110 - KẾT LUẬN CHUNG Mục tiêu luận án nghiên cứu kỹ thuật triệt nhiễu hệ thống thông tin băng rộng MIMO-OFDM có ảnh hưởng tương quan không gian nhằm để tăng độ tin cậy, tăng tốc độ truyền, cải thiện chất lượng hệ thống vô tuyến góp phần phát triển mạng viễn thông tương lai Nội dung luận án thực bao gồm: - Trình bày tổng quan khái niệm, đặc điểm kênh truyền di động, nguyên lý tách ZF, MMSE, MLD với khả triệt nhiễu cho hệ thống thông tin MIMO-OFDM - Nghiên cứu mô hình kênh truyền tương quan không gian đặc tính như: ảnh hưởng tần số Doppler, khoảng cách phần tử anten phát, thu đến chất lượng hệ thống MIMO-OFDM Khảo sát phụ thuộc hàm tương quan không gian vào khoảng cách phần tử anten thu anten phát - Đã xây dựng mô hình nhiễu cho hệ thống thông tin số băng rộng MIMO- OFDM có tính đến ảnh hưởng tương quan không gian - Đã thực đề xuất cải tiến thuật toán giải mã MMSE V-BLAST tăng chất lượng triệt nhiễu cho hệ thống MIMO-OFDM có tính đến ảnh hưởng tương quan không gian mà không làm tăng độ phức tạp hệ thống - Đã thực đề xuất sơ đồ triệt nhiễu hiệu cho hệ thống MIMO- OFDM băng rộng Các đóng góp luận án là: - Bằng phương pháp giải tích kết hợp nghiên cứu lý thuyết, luận án đề xuất xây dựng mô hình nhiễu cho hệ thống thông tin số băng rộng MIMO-OFDM có tính đến ảnh hưởng tương quan không gian trường hợp khác độ dài khoảng bảo vệ hệ thống trải trễ kênh truyền Đây kết quan - 111 - trọng làm sở phân tích, lý luận để thiết kế hệ thống nhằm giảm thiểu ảnh hưởng nhiễu - Luận án đề xuất cải tiến thuật toán MMSE V-BLAST áp dụng cho hệ thống MIMO-OFDM Thuật toán đề xuất giải vấn đề ảnh hưởng sai số lan truyền đến chất lượng giải mã tín hiệu, kỹ thuật làm phẳng phổ lọc làm trắng trước đưa tín hiệu đến lọc phối hợp để có tỷ số SNR cực đại ngõ Ngoài ra, thuật toán đề xuất cải thiện hiệu triệt nhiễu mà không làm tăng độ phức tạp hệ thống Thuật toán giải mã đề xuất có hiệu việc triệt nhiễu xuyên luồng (trong hệ thống nhiều thuê bao nhiễu xuyên luồng xem nhiễu đồng kênh CCI) cho hệ thống MIMO-OFDM - Luận án đề xuất đưa sơ đồ triệt nhiễu cho hệ thống thu V-BLAST MIMO-OFDM sở kết hợp thuật toán giải mã V-BLAST với kỹ thuật triệt nhiễu ISI, bù ICI miền tần số Sơ đồ triệt nhiễu đề xuất có khả triệt nhiễu CCI, ISI, ICI kênh pha đinh đa đường Các hướng nghiên cứu tiếp theo: - Nghiên cứu xây dựng mối quan hệ định lượng tỷ số SER hệ số tương quan kênh truyền - Nghiên cứu kết hợp mã hóa không gian – thời gian STBC phía phát giải mã V-BLAST với triệt nhiễu phía thu để nâng cao chất lượng cho hệ thống MIMO-OFDM Trong trường hợp tốc độ liệu không bị giảm mã hóa không gian – thời gian sử dụng kỹ thuật ma trận trải hệ thống MIMO - 112 - DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC Đào Minh Hưng, Nguyễn Văn Đức, “Nghiên cứu ảnh hưởng đặc tính tương quan kênh đến chất lượng hệ thống MIMO-OFDM,” Tạp chí Khoa học Công nghệ trường Đại học Kỹ thuật, ISSN 0868-3980, số 84, trang 36-41, năm 2011 Đào Minh Hưng, Nguyễn Văn Đức, “Phân tích nhiễu ảnh hưởng đến hệ thống MIMO-OFDM,” Tạp chí Khoa học Công nghệ trường Đại học Kỹ thuật, ISSN 0868-3980, số 86, trang 37-43, năm 2012 Đào Minh Hưng, Nguyễn Văn Đức, Nguyễn Quốc Trung, Nguyễn Quốc Khương, Nguyễn Thu Nga, “Đề xuất thuật toán giải mã V-BLAST cho hệ thống MIMO-OFDM,” Tạp chí Công nghệ thông tin truyền thông, Chuyên san Kỳ 3, Tập V-1, số 27, trang 90-97, 5-2012 Đào Minh Hưng, Nguyễn Văn Đức, Nguyễn Quốc Trung, “Đề xuất phương pháp mã hóa V-BLAST kết hợp với kỹ thuật triệt nhiễu cho hệ thống MIMOOFDM,” Tạp chí Khoa học Công nghệ trường Đại học Kỹ thuật, ISSN 0868-3980, số 85, trang 40-46, năm 2011 - 113 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Ngọc Tiến, Nguyễn Viết Kính, “Thuật toán ước lượng kênh EM để triệt nhiễu tế bào máy thu lặp MMSEC-PIC hệ thống MC-CDMA,” Tạp chí chuyên san BCVT & CNTT, kỳ 3, trang 12-14, 102007 [2] Nguyễn Văn Đức, Vũ Văn Yêm, Đào Ngọc Chiến, Nguyễn Quốc Khương, Nguyễn Trung Kiên, Thông tin vô tuyến, Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2006 [3] Nguyễn Văn Đức, Nguyễn Hữu Thanh, “Phương pháp cấp phát kênh động phân tán cho mạng đa truy nhập băng rộng sử dụng công nghệ OFDMA/TDD, Phần I: Xây dựng thuật toán”, Tạp chí khoa học công nghệ trường đại học kỹ thuật, ISSN 0868-3980, số 69, trang 1-5, 2009 [4] Nguyễn Văn Đức, Nguyễn Hữu Thanh, “Phương pháp cấp phát kênh động phân tán cho mạng đa truy nhập băng rộng sử dụng công nghệ OFDMA/TDD, Phần II: Mô hình ứng dụng kết mô phỏng,” Tạp chí khoa học công nghệ trường đại học kỹ thuật, ISSN 0868-3980, số 70, trang 23-27, 2009 [5] Phạm Hồng Ký, Nguyễn Đức Long, “Đồng định thời cho hệ thống MCCDMA sử dụng kênh đồng ghép theo thời gian,” Tạp chí Bưu Viễn thông, trang 25-29, 2006 Tiếng Anh [6] A F Naguib, N Seshadri, and A R Calderbank, “Increasing Data Rate over Wireless Channels," IEEE Signal Processing Mag., pp 76-92, May 2000 [7] A J Paulraj and C B Papadias, “Space-Time Processing for Wireless Communications,” IEEE Signal Processing Mag., pp 49-82, Nov 1997 [8] A J Paulraj, D A Gore, R U Nabar, and H Bolcskei, “An Overview of MIMO Communications - a Key to Gigabit Wireless,” Proc IEEE, vol 92, no 2, pp 198-218, Feb 2004 [9] A Lozano, F R Farrokhi, and R A Valenzuela, “Lifting the Limits on High-Speed Wireless Data Access Using Antenna Arrays,” IEEE Commun Mag., pp 156-162, Sept 2001 [10] A Seyedi and G J Saulnier, “General Self-Cancellation Scheme for Mitigation of ICI in OFDM Systems,” in Proc IEEE Int Comf Commun., pp 2653-2657, 2004 - 114 - [11] A Stamoulis, S N Diggavi, and N Al-Dhahir, “InterCarrier Interference in MIMO OFDM,” IEEE Trans Signal Process., vol 50, no 10, pp 24512464, Oct 2002 [12] A van Zelst, “Space Division Multiplexing Algorithms”, in Proc of the 10th Mediterranean Electrotechnical Conference (MELECON) 2000, vol 3, pp 1218-1221, May 2000 [13] A Zelst, MIMO OFDM for Wireless LANs, April 2004 [14] A.Idris, K Dimyyati, and S K S Yusof, “Interference Self-Cancelation Schemes for Space Time Frequency Block Codes MIMO-OFDM System,” IJCSNS International Journal of Computer Science and Network Security, vol 8, no 9, pp 139-148, September 2008 [15] Andrea G.S (2005), Wireless Communication, Cambridge University Press [16] C Chen and P P Vaidyanathan, “Precoded V-BLAST for ISI MIMO Channels,” Circuits and Systems, 2006 ISCAS 2006 Proceedings [17] C Chen, P.P Vaidyanathan, “Precoded FIR and Redundant V-BLAST Systems for Frequency-Selective MIMO Channels,” IEEE Transaction on signal processing, vol 55, no 7, July 2007 [18] C J Park and G H Im, “Efficient DMT/OFDM Transmission with Insufficient Cyclic Prefix,” IEEE Commun Lett., vol 8, no 9, pp 576-578, Sep 2004 [19] D Agrawal, V Tarokh, A Naguib, and N Seshadri, “Space-Time Coded OFDM for High Data Rate Wireless Communication over Wideband Channel,” in Proc of the 48th IEEE Vehicular Technology Conference (VTC) 1998, vol 3, pp 2232-2236, 1998 [20] D Gesbert, M Shafi, D.S Shiu, P Smith, and A Naguib, “From Theory to Practice: An Overview of MIMO Time-Space Coded Wireless Systems,” IEEE J Select Areas Commun., vol 21, pp 281-302, Apr 2003 [21] D Kim and G.L Stuber, “Residual ISI Cancellation for OFDM with Applications to HDTV Broadcasting,” IEEE J Sel Areas Commun., vol.16, no.8, pp.1590-1599, Oct 1998 [22] D Porrat, P Kyritsi, and D C Cox, “MIMO Capacity in Hallways and Adjacent Rooms,” in Proc Of IEEE GLOBECOM 2002, vol 2, pp 19301934, Nov 2002 [23] David Tse and Pramod Viswanath, Fundamentals Communication, Cambridge Universtiy Press, 2005 of Wireless - 115 - [24] ETSI DTS/BRAN-0023003 HiperLAN/2 Technical Specification; Physical (PHY) layer, 1999 [25] F Bauer, E Hemming, W Wilhelm, and M Darianian, “Intercell Interference Investigation of MC-CDMA,” in Proc IEEE VTC Spring, pp.3048-3052, May-June 2005 [26] F Hagebolling, O Weikert, and U Zolzer, “Deterministic Prediction of Channel Capacity of Frequency Selective MIMO channels,” in 11 th International OFDM-Workshop, pp.208-212, 2006 [27] G D Golden, C J Foschini, R A Valenzuela and P W Wolniansky, “Detection Algorithm and Initial Laboratory Results Using V-BLAST Space-Time Communication Architecture,” IEEE Electronics Letters, vol 35, pp 14-16, Jan 1999 [28] G G Raleigh and T Boros, “Joint Space-Time Parameter Estimation for Wireless Communication Channels,” IEEE Trans on Communication, vol 46, no.5, pp 1333-1343, May 1998 [29] G G Raleigh and J M Cioffi, “Spatio-Temporal Coding for Wireless Communication,” IEEE Trans on Communication, vol 46, no 3, pp 357366, March 1998 [30] G J Foschini and M J Gans, “On Limits of Wireless Communications in a Fading Environment when Using Multiple Antennas,” AT&T-Bell Labs Internal Tech Memo, Sept 1995 Published in Wireless Personal Communication, vol 6, no 3, pp 311-335, March 1998 [31] G J Foschini, “Layered Space-Time Architecture for Wireless Communication in a Fading Environment when Using Multi-Element Antennas,” Bell Labs Tech J., vol 1, no 2, pp 41-59, 1996 [32] G Strang, Linear Algebra and Its Applications, Third Edition, San Diego, Harcourt Brace Jovanovich, Publishers, 1988 [33] G.H Golub and C D Loan, Matrix Computations, 3rd ed Johns Hopkins University Press, Baltimore, MD, 1996 [34] G.L Stuber, Principle of Mobile Communication, 2nd Edition, Boston, MA: Kluwer, 2001 [35] H Boche and V Pohl, “Spectral Factorization, Whitenung and Estimation Filter Stability Smoothness Properties and FIR Approximation Behavior,” Information Theory, 2005 ISIT 2005 Proceedings International Symposium on, Aug 2005 - 116 - [36] H Lee and I Lee, “New Approach for Coded Layered Space-Time Architecture for MIMO-OFDM Systems,” in Proc ICC, pp 608-612, May 2005 [37] H Lee, B Lee, I Lee, “Iterative Detection and Decoding With an Improved V-BLAST for MIMO-OFDM Systems,” IEEE Journal on selected areas in communication, vol 24, no 3, pp 504-513, March 2006 [38] H Schulze, “Stochastische Modelle and Aigitale Simulation Vonmobilfunkkan Alen,” in U.R.S I./ITG Conf in Kleinheubach 1988, Germany (FR), Proc Kleinheubacher Reports of the German PTT, pp.473– 483, Darmstadt, Germany, 1989 [39] H Steendam and M Moeneclaey, “Analysis and Optimization of the Performance of OFDM on Frequency-Selective Time-Selective Fading Channels,” IEEE Trans Commun., vol 47, no 12, pp 1811-1819, Dec 1999 [40] H V Poor and S Verdu, “Probability of Error in MMSE Multiuser Detection,” IEEE Trans Inf Theory, vol 43, no 3, pp 858–871, May 1997 [41] Haixia Zhang, Dongfeng Yuan, Matthias Patzold, Yi Wu, Van Duc Nguyen, (2009), “A Novel Wideband Space-Time Channel Simulator Based on the Geometrical One-Ring Model with Applications in MIMOOFDM Systems,” Wirel Commun Mob Comput; DOI: 10.1002/wcm.787 [42] J A C Bingham, “Multicarrier Modulation for Data Transmission: An Idea Whose Time has Come,” IEEE Transaction on Communications, vol 28, pp 5-14, May 1990 [43] J Armstrong, “Analysis of New and Existing Methods of Reducing Intercarrier Interference Due to Carrier Frequency Offset in OFDM,” IEEE Trans.Commun., vol 47, no 3, pp 365–369, Mar 1999 [44] J G Proakis, Digital Communication 4th Ed, McGraw-Hill, New York, 2001 [45] J H Sung and J R Barry, “Space-Time Processing with Channel Knowledge at the Transmitter,” in Proc Eurocon., vol 1, Bratislava, Slovak Republic, pp 26-29, July 2001 [46] J M Cioffi, EE379A Class Note: Signal Processing and Detection Stanford, CA: Stanford Univ [47] J Medbo and P Schramm, “Channel Models for HIPERLAN/2 in Different Indoor Scenarios,” ETSI EP, BRAN Meeting #3, Tech Rep 3ERI085B, Mar 1998 - 117 - [48] J Zhang, W Ser, and J Zhu, “Effective Optimisation Method for Channel Shortening in OFDM Systems,” Proc Inst Electr Eng Communications, vol 150, no 2, pp 85-90, Apr 2003 [49] J.M Cioffi and J.A.C Bingham, “A Data-Driven Multitone Echo Canceller,” IEEE Trans Commun., vol 42, no 10, pp 2853-2869, Oct 1994 [50] Kala Praveen Bagadi, Susmita Das, “MIMO-OFDM Channel Estimation using Pilot Carries,” International Journal of Computer Applications (0975 – 8887), Volume 2, no 3, pp 81-88, May 2010 [51] K Sathananathan and C Tellambura, “Forward Error Correction Codes to Reduce Intercarrier Interference in OFDM,” in Proc IEEE Int Symp.Circuits Syst., pp 566-569, 2001 [52] K Sathananthan, R M A P Rajatheva, and S B Slimane, “Cancellation Technique to Reduce Intercarrier Interference in OFDM,” Electron Lett., vol 36, no 25, pp 2078–2079, Dec 2000 [53] L G Barbero and J S Thompson, “Performance Analysis of a FixedComplexity Sphere Decoder in High-Dimensional MIMO Systems”, ICASSP’06, vol 4, pp 557-560, Toulouse, France, May 2006 [54] L Hanzo, J Akhtman, M Jiang, L Wang, MIMO-OFDM for LTE, WIFI and WIMAX, Wiley, John & Sons, Incorporated, December 2010 [55] L M Correia and R Prasad, “An Overview of Wireless Broadband Communications,” IEEE Commun Mag., pp 28-33, Jan 1997 [56] L Song, A Hjørungnes and H Li, “Linear Signal Detector for V-BLAST Scheme Based on Probabilistic Data Association,” Internationnal Conference on Wireless Communication, pp 1324-1328, Sept 2007 [57] L Song, A Hjørungnes, P Yahampath, and M R Bhatnagar, “Precoder Design for V-BLAST Schemes Based on Pre-Whitening Detector,” Systems and Computers, 2007 ACSSC 2007 Conference Record of the Forty-First Asilomar Conference on, pp 475-478 [58] M Fozunbal, S.W McLaughlin and R.W Schafer, “On Space-TimeFrequency Coding over MIMO-OFDM Systems,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 4, pp 320-331, Jan 2005 [59] M Patzold, Hogstad BO, “A Space-Time Channel Simulator for MIMO Channels Based on the Geometrical One-Ring Scattering Model,” Wireless Communications and Mobile Computing, Specical Issue on Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Communications 2004, 4(7):727-737 - 118 - [60] Myeongchoel Shin, Hakju Lee, and Chungyong Lee, “Enhanced ChannelEstimation Technique for MIMO-OFDM Systems,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol.53, no 1, pp 261-265, Jan 2004 [61] M Speth, “OFDM Receivers for Broadband Transmission,” April, http://www.ert.rwth-aachen.de/Projekte/Theo/OFDM/www_ofdm.html [62] Marvin K Simon, Mohamed-Slim Alouini, Digital Communication over Fading Channels, Copyright © 2000 John Wiley & Sons [63] P Hoher, “A Statistical Discrete-Time Model for the WSSUS Multipath Channel,” IEEE Trans Veh Technol., vol.41, no.4, pp.461-468, Nov 1992 [64] P W Wolniansky, G J Foschini, G D Golden, and R A Valenzuela, “V-BLAST: An Architecture for Realizing very High Data Rates over the Rich-Scattering Wireless Channel,” in Proc.URSI Int Symp Signals, Syst., Electron., pp 295-300, Sep 1998 [65] Peter Stavroulakis, Interference Analysis and Reduction for Wireless Systems, 2003, Artech House Boston, London [66] Q Li, J Zhu, X Guo, and C N Georghiades, “Asynchronous CoChannel Interference Suppression in MIMO-OFDM Systems,” IEEE Communication Society subject matter experts for publication in the ICC 2007 [67] R Schur, J Speidel, and R Angerbauer, “Reduction of Guard Interval by Impulse Compression for DMT Modulation on Twisted Pair Cables,” in Proc IEEE Global Telecommun Conf., pp 1632-1636, 2000 [68] Rohde and Schwarz, Introduction to MIMO Systems, Application Note 1MA102, June 2006 [69] Russell M, Stuber GL, “Interchannel Interference Analysis of OFDM in a Mobile Environment,” Proc IEEE Vehicular Technology Conf 1995; pp 820-824 [70] S Ahmed, S Lambotharan, A Jakobsson, and J A Chambers, “Parameter Estimation and Equalization Techniques for Communication Channels with Multipath and Multiple frequency Offsets,” IEEE Transactions on communications Vol 53, pp 219-223, no 2, February 2005 [71] S Beaver and T Stromer, “Optimal OFDM Pulse and Lattice Design for Doubly Dispersive Channels,” in Proc 35th Asilomar Conf Signals, Syst., Comput., pp 1763-1767, 2001 - 119 - [72] S L Ariyavisitakul, J H Winters, and N R Sollenberger, “Joint equalization and interference suppression for high data rate wireless systems,” IEEE Jour Select Areas in Commun., vol 18, no 7, pp 1214– 1220, July 2000 [73] S Chen and T Yao, “Low Complexity ICI Cancellation for OFDM Systems in Doubly-Selective Fading Channels,” in Proc IEEE Int Conf Commun., pp 2535-2538, 2004 [74] S Chen and T Yao, “FEQ for OFDM Systems with Insufficient CP,” in Proc IEEE Pers., Indoor, Mobile Radio Commun., 2003, pp 550-553 [75] S D Blostein and H Leibs, “Multiple Antennas Systems: Their Role and Impact in Future Wireless Access,” IEEE Commun Mag., pp 94-101, July 2003 [76] S Haykin, Adaptive Filter Theory, 3rd ed Prentice-Hall, Inc; Upper Saddle River, NJ, USA, 1996 [77] S Hura, R Prasad, (2003), Multicarrier Techniques for 4G Mobile Communication, Universal Personal communocation, Artech House, Boston, London, 2003 [78] S Kaiser, “Multi-Carrier CDMA Radio Systems-Analysis and Optimization of Detection, Decoding, and Channel Estimation,” PhD Thesis, VDI-Verlag, Fortschrittberichte VDI, Series 10, no 531, 1998 [79] S Leong, R Zheng, and C Xiao, “Space-Time Fading Correlation Functions of a 3-D MIMO-OFDM Channel Model,” IEEE Communications Society, page.1127-1132, WCNC 2004 [80] S M Alamouti, “A Simple Transmit Diversity Technique for Wireless Communications,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol 16, pp 1451-1458, Oct 1998 [81] S Trautmann, T Karp, and N J Fliege, “Frequency Domain Equalization of DMT/OFDM Systems with Insufficient Guard Interval,” in Proc IEEE Int Conf Commun., pp 1646-1650, 2002 [82] Saeed V Vaseghi, Advanced Digital Signal Processing and Noise Reduction, Second Edition, Copyright © 2000 John Wiley & Sons Ltd [83] T M Cover and J A Thomas, Elements of Information Theory, 2nd ed.Wiley-Interscience, 2006 [84] T S Rappaport, Wireless Communication, Principles and Practice, New Jersey, Prentice-Hall, 1996 - 120 - [85] V D Nguyen, H.-P Kuchenbecker, S Yoon, H Choo, “Combination of Interference Cancellation with Channel Estimation for OFDM Transmission over Mobile Radio Channels,” European Transactions on Telecommunications, Volume 19, Issue 1, pp 85-99, 2008 [86] V D Nguyen, M Patzold, F Maehara, and M V Pham, “Channel Estimation and Interference Cancellation for MIMO-OFDM Systems,” IEICE Trans Commun, vol E90-B, no 2, pp 277-290, February 2007 [87] V Tarokh, N Seshadri, and A R Calderbank, “Space-Time Codes for Hight Data Rate Wireless Communication: Performance Criterion and Code Construction,” IEEE Transactions on Information Theory, vol 44, no 3, pp 744-756, Mach 1998 [88] V.D Nguyen, Kuchenbecker H P “InterCarrier and InterSymbol Interference Analysis of OFDM Systems on Time-Varying Channels,” Proc IEEE Workshop on Signal Processing Advances in Wireless Communications, 140-144, 2003 [89] V.D Nguyen and H.-P Kuchenbecker, “InterCarrier and InterSymbol Interference Analysis of OFDM Systems on Time-Invariant Channels,” Proc IEEE Int Symp on Personal Indoor and Mobile Radio Commun., IEEE PIMRC 2002, pp.1482-1487, Lisbon, Portugal, Sept 2002 [90] V.D Nguyen and H.-P Kuchenbecker, “Using CSI and Modulation to Improve Interference Cancellation Performance for OFDM Systems,” Proc.IEEE Int.Conf on Commun., IEEE ICC 2004, pp.2543-2547, Paris, France, June 2004 [91] V.D Nguyen, H.-P Kuchenbecker, and M Patzold, “Estimation of the Channel Impulse Response Length and the Noise Variance for OFDM Systems,” Proc IEEE Vehicular echnology Conference, IEEE VTC 2005Spring, Stockholm, Sweden, May-June 2005 [92] V.D Nguyen, M Patzold, “Frequency-Domain Interference Cancellation for MIMO-OFDM Systems,” Proc 9th International OFDM-Workshop, Dresden, Germany, 15.-16, pp 114-118, Sept 2004 [93] W Kozek and A F Molisch, “Nonorthogonal Pulseshapes for Multicarrier Communications in Doubly Dispersive Channels,” IEEE J Sel Areas Commun., vol 16, no 8, pp 1579-1589, Oct 1998 [94] W Mohr and W Konhauser, “Access Network Evolution Beyond Third Generation Mobile Communications,” IEEE Commun Mag., pp 122-133, Dec 2000 - 121 - [95] W Su, Z Safar, M Olfat, and K Liu, “Obtaining Full-Diversity SpaceFrequency Codes From Space-Time Codes via Mapping,” IEEE Transactions on Signal Processing, vol 51, pp 2905-2916, Nov 2003 [96] W Su, Z Safar, and K Liu, “Full-Rate Full-Diversity Space-Frequency Codes with Optimum Coding Advantage,” IEEE Transactions on Information Theory, vol 51, pp 229-249, Jan 2005 [97] Whu E.U, “MIMO-OFDM Systems for High Data Rate Wireless Networks,” http://www.stanford.edu/class/ee360/Ahmad/En.pdf, Stanford University [98] X Wang and H.V Poor, “Iterative (turbo) Soft Interference Cancellation and Decoding for Coded CDMA,” IEEE Trans Commun., pp.1046-1061, Jul 1999 [99] Y Jia, C Andrieu, R J Piechocki and M Sandell, “Gaussian Approximation Based Mixture Reduction for Near Optimum Detection in MIMO Systems,” IEEE Commun Letters, vol 9, no 11, pp 997-999, Nov 2005 [100] Y Li, N Seshadri, and S Ariyavisitakul, “Channel Estimation for OFDM Systems with Transmitter Diversity in Mobile Wireless Channels,” IEEE J Sel Areas Commun., vol 17, no 3, pp 461-471, March 1999 [101] Y Mostofi and D C Cox, “ICI Mitigation for Pilot-Aided OFDM Mobile Systems,” IEEE Trans Wireless Commun., vol 4, no 2, pp 765-774, Mar 2005 [102] Y Sun and L Tong, “Channel Equalization Using One-Tap DFE for Wireless OFDM Systems with ICI and ISI,” in Proc 2nd IEEE Workshop Signal Process Adv Wireless Commun., 1999, pp 146-149 [103] Y Zhao and S G Haggman, “Intercarrier Interference Self-Cancellation Scheme for OFDM Mobile Communication Systems,” IEEE Trans Commun., vol 49, no 7, pp 1185-1191, Jul 2001 [104] Y Zhao, J D Leclercq, and S G Haggman, “Intercarrier Interference Compression in OFDM Communication Systems by Using Correlative Coding,” IEEE Commun Lett., vol 2, no 8, pp 214-216, Aug 1998 [105] Y.S Choi, P J Voltz, and F A Cassara, “On Channel Estimation and Detection for Multicarrier Signals in Fast and Selective Rayleigh Fading Channels,” IEEE Transaction on Communication, vol 49, pp 1375-1387, Aug 2001 [106] http://en.wikipedia.org/Eye-pattern ... MÔ HÌNH NHIỄU TRONG CÁC HỆ THỐNG MIMO-OFDM CÓ ẢNH HƯỞNG CỦA TƯƠNG QUAN KHÔNG GIAN 59 2.1 MÔ HÌNH KÊNH MIMO TƯƠNG QUAN KHÔNG GIAN 59 2.1.1 Mô hình kênh MIMO không tương. .. lượng hệ thống MIMO-OFDM trường hợp có nhiễu mô hình tương quan không gian với δt = 11λ, δr = 0.5λ 83 Hình 2.13 Chất lượng hệ thống MIMO-OFDM trường hợp có nhiễu mô hình tương quan không gian. .. xuất mô hình nhiễu hệ thống MIMO-OFDM có ảnh hưởng tương quan không gian Nội dung chương gồm phần: (i) nghiên cứu mô hình kênh tương quan không gian đặc tính Trước tiên trình bày mô hình kênh không