Đang tải... (xem toàn văn)
Dung lượng Shannon,dung lượng gián đoạn,dung lượng đảo kênh,So sánh dung lượng kênh truyền,bất biến theo thời gian,bài dịch từ sách Wirless communication Gold Smith,Điều chế và giải điều chế số,Máy phát và Máy Thu có thông tin kênh truyền (CSI)
Máy phát Máy Thu có thơng tin kênh truyền (CSI): Khi máy phát máy thu có CSI, máy phát điều chỉnh phương thức truyền dựa số CSI Ở phần ta thu dung lượng Shannon với giả thiết công suất tối ưu tốc độ điều chỉnh dựa vào thông số CSI, giới thiệu định nghĩa dung lượng thay với công suất phương thức điều chỉnh tốc độ Dung lượng Shannon Chúng ta xem xét dung lượng Shannon độ lợi công suất kênh truyền g[i] biết máy phát máy thu thời điểm i (4.6) Dung lượng Shannon Chúng ta ứng dụng công thức cho mô hình 4.1 (4.1) Dung lượng kênh truyền fading máy phát máy thu có CSI là: (4.7) Khơng có đáp ứng cơng suất cơng thức (4.4) (4.7) nhau, máy phát CSI không làm tăng dung lượng trừ công suất điều chỉnh Dung lượng Shannon có cơng suất phát ứng với giá trị γ, bị hạn chế Ta cơng suất trung bình : (4.8) Do hạn chế này, áp dụng trực tiếp cơng thức (4.7) để tính dung lượng Dung lượng Shannon Điều chứng minh A.J Goldsmith and P.P Varaiya, “Capacity of fading channels with channel side information,” IEEE Trans.Inform Theory, pp 1986-1992, Nov 1997 Ý tưởng chứng minh hệ thống đa thời gian với đa hợp ngõ vào giải đa hợp ngõ Dung lượng Shannon • Việc làm giảm biến đổi theo thời gian kênh truyền thành tập kênh song song bất biến theo thời gian • Tốc độ trung bình kênh truyền tổng tốc độ phụ thuộc vào kênh biểu diễn , phần trăm thời gian SNR kênh (4.9) Dung lượng Shannon Để tìm phân phối công suất tối ưu , ta thành lập hàm Lagrangian (4.10) Tiếp theo, ta vi phân hàm Lagrangian cho 0: (4.11) Dung lượng Shannon Tính với giới hạn thu đáp ứng công suất tối ưu để phương trình (4.9) lớn với số giá trị cắt (4.12) Thế (4.12) vào (4.9) ta thu cơng thức tính dung lượng: (4.13) Dung lượng Shannon (4.13) Hiệu với tốc độ liệu biến thiên theo thời gian, tốc độ đáp ứng giá trị SNR tức thời • Vì số, SNR tức thời tăng tốc độ truyền kênh có giá trị tức thời SNR tăng Những kênh truyền biến thiên theo thời gian Định nghĩa γj[i] = |Hj[i]|2/(N0B) SNR tức thời kênh phụ j thời điểm i Giả sử tổng cơng suất trung bình phân bố cho thời gian tần số Cho công suất P (γ ) thay đổi với γ [i] j j j Dung lượng tính Những kênh truyền biến thiên theo thời gian Để xác định phân bổ cơng suất tối ưu Pj(γj), ta có định dạng Lagrangian • Vi phân hàm Lagrangian cho Những kênh truyền biến thiên theo thời gian Khi Pj(γj) có thuật tốn water-filling trường hợp fading phẳng • Tại giá trị cắt γ0 thu từ tổng công suất thời gian tần số Những kênh truyền biến thiên theo thời gian Chia hạn chế thay phân bổ công suất tối ưu, ta nhận γ0 phải thỏa mãn: • Thay phân bổ cơng suất tối ưu vào biểu thức dung lượng đạt Chương 5: Điều chế giải điều chế số Chương 5: Điều chế giải điều chế số • Q trình điều chế giải điều chế số Nguồn liệu: nguồn số tượng tự qua chuyển đổi A/D • Điều chế: việc ánh xạ bit thơng tin vào tín hiệu tương tự để truyền qua kênh truyền • Giải điều chế: xác định chuỗi bit ban đầu dựa tín hiệu nhận qua kênh truyền Những đặc điểm cần xác định để chọn kỹ thuật điều chế số Tốc độ truyền liệu cao Hiệu suất phổ cao (chiếm băng thơng nhất) Hiệu suất lượng cao (năng lượng truyền thấp) Xác xuất lỗi bit thấp Tốn lượng chi phí Phân tích khơng gian tín hiệu • Khơng gian tín hiệu: biểu diễn tín hiệu vào tập hợp hàm bản, ta có tập hợp tín hiệu truyền biểu diễn vector chúng • Mục đích: làm đơn giản hóa việc phân tích tín hiệu để chọn phương pháp điều chế tối ưu Mơ hình tín hiệu hệ thống Mơ hình tín hiệu hệ thống hiệu truyền tương ứng với chuỗi tin với tin ánh xạ tới tín hiệu Tín Mơ hình tín hiệu hệ thống • Tín hiệu truyền gửi qua kênh AWGN có dạng: • Bộ thu quan sát r(t) để tạo ước lượng • Mục đích: để giảm xác suất lỗi tin truyền Biểu diễn hình học tín hiệu Sử dụng hàm trực giao Gram-Schmidt để biểu diễn tín hiệu Khi Là hệ số thực đại diện cho phép chiếu lên hàm sở (điều kiện chuẩn hóa trực giao) Biểu diễn hình học tín hiệu • với kỹ thuật điều chế dải thông, tập sở bao Đối gồm hàm sin cosin: Và Biểu diễn hình học tín hiệu • Với tập sở ta biểu diễn • Tập hợp sở bao gồm lọc định dạng xung để cải thiện phần phổ tín hiệu truyền: