Nghiên cứu các kỹ thuật phân tập thu và phát trong truyền dẫn vô tuyến của hệ thống tin di động LTE Advanced (có code)

Nghiên cứu các kỹ thuật phân tập thu và phát trong truyền dẫn vô tuyến của hệ thống tin di động LTE Advanced (có code) Nghiên cứu các kỹ thuật phân tập thu và phát trong truyền dẫn vô tuyến của hệ thống tin di động LTE Advanced (có code) Nghiên cứu các kỹ thuật phân tập thu và phát trong truyền dẫn vô tuyến của hệ thống tin di động LTE Advanced (có code) Nghiên cứu các kỹ thuật phân tập thu và phát trong truyền dẫn vô tuyến của hệ thống tin di động LTE Advanced (có code)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CÁC KỸ THUẬT PHÂN TẬP THU VÀ PHÁT TRONG TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG LTE/LTE-ADVANCED MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VIII DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU X DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT XI CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .1 1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU .1 1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .1 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .2 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG LTE VÀ LTE – ADVANCED 2.1 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG LTE 2.1.1 Quá trình phát triển tiến đến LTE 2.1.2 Các chuẩn công nghệ LTE 2.1.3 Kiến trúc LTE 2.1.3.1 Tổng quan kiến trúc hệ thống LTE 2.1.3.2 Chức thành phần kiến trúc mạng LTE 2.1.4 Truy nhập vô tuyến LTE 12 2.1.4.1 Truyền dẫn đường xuống 12 2.1.4.2 Truyền dẫn đường lên .12 2.2 CÔNG NGHỆ LTE-ADVANCED 13 2.2.1 Truyền dẫn băng rộng chia phổ tần 13 2.2.2 Giải pháp đa anten mở rộng .14 2.2.3 Truyền dẫn đa điểm phối hợp 14 2.2.4 Các lặp lặp chuyển tiếp 15 2.3 SO SÁNH LTE VÀ LTE-ADVANCED 15 CHƯƠNG KỸ THUẬT OFDM VÀ ĐẶC TÍNH KÊNH TRUYỀN 17 3.1 KỸ THUẬT OFDM 17 3.1.1 Khái niệm 17 3.1.2 Tính trực giao hệ thống OFDM 17 3.1.3 Mơ hình hệ thống OFDM 18 3.1.3.1 Bộ chuyển đổi nối tiếp – song song song song – nối tiếp: .19 3.1.3.2 Khối điều chế tín hiệu OFDM 19 3.1.3.3 Bộ IFFT FFT 19 3.1.3.4 Tiền tố lặp (Cyclic Prefix – CP) hệ thống OFDM .20 3.1.4 Ưu nhược điểm kỹ thuật OFDM 20 3.1.4.1 Ưu điểm 20 3.1.4.2 Nhược điểm 21 3.2 CÁC ĐẶC TÍNH KÊNH TRUYỀN 21 3.2.1 Sự suy hao 21 3.2.2 Hiện tượng fading đa đường .22 3.2.3 Hiệu ứng Doppler .23 3.2.4 Nhiễu trắng AWGN (Additive White Gaussian Noise) 23 3.2.5 Trải trễ (Delay spread) 24 3.2.6 Power delay profile (PDP) 24 3.2.7 Kênh truyền block-fading OFDM 24 3.2.7.1 Tín hiệu phát thu OFDM 24 3.2.7.2 Kênh truyền block-fading 24 CHƯƠNG CÁC KỸ THUẬT PHÂN TẬP 26 4.1 TỔNG QUAN VỀ PHÂN TẬP TRONG TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN 26 4.1.1 Phân tập không gian 27 4.1.1.1 Phân tập thu 28 4.1.1.2 Phân tập phát 29 4.1.2 Phân tập thời gian .30 4.2 CÁC KỸ THUẬT PHÂN TẬP THU KẾT HỢP 31 4.2.1 Kỹ thuật phân tập thu kết hợp theo ngưỡng TC (Threshold Combining) 31 4.2.1.1 Nguyên lý .31 4.2.1.2 Ưu nhược điểm kỹ thuật phân tập kết hợp theo ngưỡng .32 4.2.2 Kỹ thuật phân tập thu kết hợp lựa chọn SC (Selection Combining) 32 4.2.2.1 Nguyên lý .32 4.2.2.2 Ưu, nhược điểm kỹ thuật SC 33 4.2.3 Kỹ thuật phân tập thu kết hợp tỷ số cực đại MRC (Maximal Ratio Combining) .33 4.2.3.1 Nguyên lý .33 4.2.3.2 Ưu, nhược điểm kỹ thuật MRC 34 4.2.4 Kỹ thuật phân tập thu kết hợp cân độ lợi EGC (Equal-gain Combining) 34 4.2.4.1 Nguyên lý .34 4.2.4.2 Ưu nhược điểm kỹ thuật EGC .35 4.3 CÁC KỸ THUẬT PHÂN TẬP PHÁT 35 4.3.1 Phân tập phát thay đổi tần số FSTD (Frequency shift transmit diversity) 36 4.3.2 Phân tập phát thay đổi thời gian TSTD (Time shift transmit diversity) 37 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG .38 5.1 KỸ THUẬT PHÂN TẬP THU KẾT HỢP THEO NGƯỠNG TC 39 5.1.1 Lưu đồ thuật toán kỹ thuật TC 39 5.1.2 Kết mô kỹ thuật TC 40 5.2 KỸ THUẬT PHÂN TẬP THU KẾT HỢP LỰA CHỌN SC 41 5.2.1 Lưu đồ thuật toán kỹ thuật SC .41 5.2.2 Kết mô kỹ thuật SC 42 5.3 KỸ THUẬT PHÂN TẬP THU KẾT HỢP TỶ SỐ CỰC ĐẠI MRC 43 5.3.1 Lưu đồ thuật toán kỹ thuật MRC 43 5.3.2 Kết mô kỹ thuật MRC 44 5.4 KỸ THUẬT PHÂN TẬP THU KẾT HỢP CÂN BẰNG ĐỘ LỢI EGC 45 5.4.1 Lưu đồ thuật toán kỹ thuật EGC 45 5.4.2 Kết mô kỹ thuật EGC .46 5.5 SO SÁNH CÁC KỸ THUẬT PHÂN TẬP THU 47 5.5.1 Lưu đồ thuật toán so sánh kỹ thuật phân tập 47 5.5.2 Kết mô so sánh kỹ thuật phân tập thu .48 5.6 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 49 CHƯƠNG KẾT LUẬN 50 6.1 KẾT LUẬN 50 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ LỤC A 54 DANH MỤC CÁC HÌNH V HÌNH 2-1: LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THƠNG TIN DI ĐỘNG [NGUỒN: INTERNET] HÌNH 2-2: KIẾN TRÚC HỆ THỐNG CHO MẠNG CHỈ CÓ E-UTRAN [4] HÌNH 2-3: ENODEB KẾT NỐI TỚI CÁC NÚT LOGIC KHÁC VÀ CÁC CHỨC NĂNG CHÍNH [1] HÌNH 2-4: MME KẾT NỐI TỚI CÁC NÚT LOGIC KHÁC VÀ CÁC CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA MME [1] HÌNH 2-5: CÁC KẾT NỐI TỪ S-GW TỚI CÁC NÚT LOGIC KHÁC VÀ CÁC CHỨC NĂNG CHÍNH [1] 10 HÌNH 2-6: P-GW KẾT NỐI TỚI CÁC NODE LOGIC KHÁC VÀ CÁC CHỨC NĂNG CHÍNH [1] 10 HÌNH 2-7: PCRF KẾT NỐI TỚI CÁC NÚT LOGIC KHÁC VÀ CÁC CHỨC NĂNG CHÍNH [1] .11 HÌNH 2-8: VÍ DỤ VỀ KHỐI KẾT TẬP SĨNG MANG [5] 13 HÌNH 2-9: TRUYỀN DẪN ĐA ĐIỂM PHỐI HỢP [6] 14 HÌNH 2-10: CHUYỂN TIẾP TRONG LTE-ADVANCED [5] 15Y HÌNH 3-1: PHỔ CỦA CÁC SÓNG MANG TRỰC GIAO [7] 18 HÌNH 3-2: SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG OFDM [8] 18 HÌNH 3-3: BỘ IFFT VÀ FFT [8] .20 HÌNH 3-4: SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG TRUYỀN NHẬN TÍN HIỆU OFDM 21 Hình 3-5: Các tượng xảy trình truyền song [Nguồn: Internet] HÌNH 4-1: PHÂN TẬP KHƠNG GIAN [2] .27 HÌNH 4-2: SƠ ĐỒ MINH HỌA THỰC HIỆN PHÂN TẬP THU [2] 28 HÌNH 4-3: MƠ HÌNH PHÂN TẬP PHÁT [2] 29 HÌNH 4-4: PHÂN TẬP THU TC .31 HÌNH 4-5: PHÂN TẬP THU SC 32 HÌNH 4-6: PHÂN TẬP THU MRC 33 HÌNH 4-7: PHÂN TẬP THU EGC 34 Hình 4-8: Sơ đồ phân tập phát thay đổi tần số cho anten phát [11] HÌNH 5-1: GIAO DIỆN CHÍNH CỦA CHƯƠNG TRÌNH MƠ PHỎNG 38 HÌNH 5-2: LƯU ĐỒ THUẬT TỐN KỸ THUẬT TC 39 HÌNH 5-3: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KỸ THUẬT TC 40 HÌNH 5-4: LƯU ĐỒ THUẬT TỐN CỦA KỸ THUẬT SC 41 HÌNH 5-5: KẾT QUẢ MƠ PHỎNG KỸ THUẬT SC 42 HÌNH 6: LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN KỸ THUẬT MRC .43 HÌNH 5-7: KẾT QUẢ MƠ PHỎNG KỸ THUẬT MRC 44 HÌNH 5-8: LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN KỸ THUẬT EGC .45 HÌNH 5-9: KẾT QUẢ MƠ PHỎNG EGC .46 HÌNH 5-10: LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN THỰC HIỆN SO SÁNH CÁC KỸ THUẬT PHÂN TẬP THU 47 HÌNH 5- 11: KẾT QUẢ SO SÁNH KỸ THUẬT PHÂN TẬP THU 48 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU BẢNG 2-1: SO SÁNH CÁC ĐẶC TÍNH GIỮA LTE VÀ LTE-ADVANCED .15 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BER Bit error ratio CP Cyclic Prefix CSI Channel-State Information DFTs-OFDM DFT spread OFDM eNodeB E-UTRAN Node B EPC Evolved packet Core EPS Evolved Packet System E-UTRA Evolved UTRA FSTD Frequency shift transmit diversity FDMA Frequency Division Multi 3GPP Third Generation Partnership Project GPRS General Packet Radio Service GTP GPRS Tunneling Protocol HSDPA High Speed Downlink packet Access HSPA High Speed Packet Access HSS Home Subcriber Server HSUPA High Speed Uplink packet Access ICI Inter-carrier Interference IP Internet Protocol ISDN Integrated Services Digital Network ISI Inter-Symbol Interference LTE Long Term Evolution MME Mobile management Entity PAPR Peak to avegare Power Ratio PCRF Policy and Charing Rules Fuction P-GW Packet Data Network – Gateway PSTN Public Switch telephone network RNC Radio Network Controller SC-FDMA Single Carier – frequency Division Multiple Access S-GW Serving Gateway SNR Signal Noise Ratio TSTD Time shift transmit diversity UMTS Universal Mobile Telecommunications Systems USIM Universal Subscriber Identity Module UE User Equipment UICC Universal Integrated Circuit Card UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network VoIP Voice over IP WCDMA Wideband Code Division Multiple Access ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 69/68 [9] Peter Rysavy, Rysavy Research (2009), “HSPA to LTE-Advanced: 3GPP Broadband Evolution to IMT-Advanced (4G)” [10] S Alamouti (1998), “A simple transmit diversity technique for wireless communications”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol 16, no 8, pp 1451-1458 [11] Mohamad Torabi, Ali Jemmali, Jean Conan (2014), “Analysis of the Performance for SFBC-OFDM and FSTD-OFDM Schemes in LTE Systems over MIMO Fading Channels”, Department of Electrical Engineering, École Polytechnique de Montréal, Montréal, QC, Canada [12] Humbert Codina, Basuki E.Priyano, Preben Mogensen, Sergi Rene (2006), “Initial performane Evaluation of DFT-Spread OFDM Based SC-FDMA for UTRA LTE Uplink”, IEEE Wireless Communications Magazine [13] Erik Dahlman, Stefan Parkvall, and Johan SkÖld (2011), “4G LTE/LTEdvanced for Mobile Broadband”, The Boulevard, Langford Lane, Kidlington, Oxford, OX5 1GB, UK [14] Joseph M.Kahn, Da-shan Shiu (2008), “Layerd Space-Time Codes for Wireless Communications Using Mutiple Transmit Antennas”, University of California at Berkeley Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 70/68 PHỤ LỤC A Code chương trình mơ kỹ thuật phân tập thu truyền dẫn vô tuyến hệ thống thông tin di động LTE/LTE-Advanced: Code chương trình mơ tả khối tạo tín hiệu phát function [tx_data_sig,data_bit_seq,data_sym] = Tx_data_signal_generator_Diversity(subcarr_len,N_fft,N_data_sym,L) data_bit_seq = randint(1,subcarr_len*N_fft*N_data_sym); pre_QAM_seq = reshape(data_bit_seq,subcarr_len,N_fft,N_data_sym); tx_data_sig = zeros(N_fft,L,1,N_data_sym); for sym = 1:N_data_sym tx_data_1 = MQAM_modulator(pre_QAM_seq(:,:,sym)); data_sym = tx_data_1.'; tx_data_sig(1:N_fft,1:L,1,sym) = circulant_ma(sqrt(N_fft)*ifft(tx_data_1.'),L); end end Code chương trình mơ khối tín hiệu thu function [rx_sig,FD_rx_sig] = Rx_Sig_Generator(N_tx,N_rx,L,N_fft,No,h,tx_data_sig) N_data_sym =21; for mm=1:N_data_sym for rx_anten = 1:N_rx rx_sig_nonoise = zeros(N_fft,1); rx_sig_nonoise = rx_sig_nonoise + tx_data_sig(1:N_fft,1:L,N_tx,mm)*h(1:L,N_tx,rx_anten); AWGN_sig = sqrt(No/2)*( randn(N_fft,1) + j*randn(N_fft,1)); rx_sig(1:N_fft,rx_anten,mm) = rx_sig_nonoise + AWGN_sig; Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 71/68 FD_rx_sig(1:N_fft,rx_anten,mm) = sqrt(1/N_fft)*fft(rx_sig(1:N_fft,rx_anten,mm)); end end end Code chương trình mô khối điều chế function [QAM_sym] = MQAM_modulator(bit_tupple) tupple_Len = length(bit_tupple(:,1)); burst_len = length( bit_tupple(1,:) ); QAM_sym = zeros(1,burst_len); for sam =1:burst_len if tupple_Len == QAM_sym(sam) = 2*bit_tupple(1,sam) -1; elseif tupple_Len == QAM_sym(sam) = (2*bit_tupple(1,sam)-1) +1i*(2*bit_tupple(2,sam) -1); elseif tupple_Len == QAM_sym(sam) = 2*bit_tupple(1,sam) -1 +1i*sign(bit_tupple(2,sam)-0.5)*(-2*bit_tupple(3,sam) +3); elseif tupple_Len == QAM_sym(sam) = sign(bit_tupple(1,sam)-0.5)*(-2*bit_tupple(2,sam) +3) + 1i*sign(bit_tupple(3,sam)-0.5)*(-2*bit_tupple(4,sam) +3); elseif tupple_Len == QAM_sym(sam) = sign(bit_tupple(1,sam)-0.5)*(-2*bit_tupple(2,sam) +3) +1i*sign(bit_tupple(3,sam)-0.5)*two_bit_to_int(bit_tupple(4:5,sam)); elseif tupple_Len == QAM_sym(sam) = sign(bit_tupple(1,sam)-0.5)*two_bit_to_int(bit_tupple(2:3,sam)) +1i*sign(bit_tupple(4,sam)-0.5)*two_bit_to_int(bit_tupple(5:6,sam)); elseif tupple_Len == Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 72/68 QAM_sym(sam) = sign(bit_tupple(1,sam)-0.5)*two_bit_to_int(bit_tupple(2:3,sam)) + 1i*(sign(bit_tupple(4,sam)-0.5)*8 -sign(bit_tupple(4,sam)-0.5) *sign(bit_tupple(5,sam)-0.5) *two_bit_to_int(bit_tupple(6:7,sam))); elseif tupple_Len == QAM_sym(sam) = sign(bit_tupple(1,sam)-0.5)*8 -sign(bit_tupple(1,sam)-0.5)*sign(bit_tupple(2,sam)-0.5) *two_bit_to_int(bit_tupple(3:4,sam))+1i*(sign(bit_tupple(5,sam)-0.5) *8 - sign(bit_tupple(5,sam)-0.5)*sign(bit_tupple(6,sam)-0.5) *two_bit_to_int(bit_tupple(7:8,sam))); end end end Code chương trình mơ khối giải điều chế function [recovered_bits] = MQAM_Demodulator(sig,M) num_sam = length(sig); if M == s = [-1 1]; for sam = 1:num_sam [distance,min_index] = min( abs( sig(sam) - s ).^2 ); recovered_bits(sam) = min_index-1; end elseif M == s = [-1-1i 1-1i -1+1i 1+1i]; for sam = 1:num_sam [distance,min_index] = min( abs( sig(sam) - s ).^2 ); recovered_bit_temp(1:2,sam) = dec2bin(min_index-1,2); end recovered_bits = reshape(recovered_bit_temp,1,2*(num_sam)); elseif M == load QAM8dectab.mat [QAMbintab, QAMcplxtab] = make_tables(3,QAM_in); recovered_bits = []; Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 73/68 for sam = 1:num_sam [y, x] = nearestIndex(sig(sam),QAMcplxtab); recovered_bits = horzcat(recovered_bits, reshape(QAMbintab(y, x, :), 1, 3)); end elseif M == 16 load QAM16dectab.mat [QAMbintab, QAMcplxtab] = make_tables(4,QAM_in); recovered_bits = []; for sam = 1:num_sam [y, x] = nearestIndex(sig(sam),QAMcplxtab); recovered_bits = horzcat(recovered_bits, reshape(QAMbintab(y, x, :), 1, 4)); end elseif M == 32 load QAM32dectab.mat [QAMbintab, QAMcplxtab] = make_tables(5,QAM_in); recovered_bits = []; for sam = 1:num_sam [y, x] = nearestIndex(sig(sam),QAMcplxtab); recovered_bits = horzcat(recovered_bits, reshape(QAMbintab(y, x, :), 1, 5)); end elseif M == 64 load QAM64dectab.mat [QAMbintab, QAMcplxtab] = make_tables(6,QAM_in); recovered_bits = []; for sam = 1:num_sam [y, x] = nearestIndex(sig(sam),QAMcplxtab); recovered_bits = horzcat(recovered_bits, reshape(QAMbintab(y, x, :), 1, 6)); end elseif M == 128 load QAM128dectab.mat Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 74/68 [QAMbintab, QAMcplxtab] = make_tables(7,QAM_in); recovered_bits = []; for sam = 1:num_sam [y, x] = nearestIndex(sig(sam),QAMcplxtab); recovered_bits = horzcat(recovered_bits, reshape(QAMbintab(y, x, :), 1, 7)); end elseif M==256 load QAM256dectab.mat [QAMbintab, QAMcplxtab] = make_tables(8,QAM_in); recovered_bits = []; for sam = 1:num_sam [y, x] = nearestIndex(sig(sam),QAMcplxtab); recovered_bits = horzcat(recovered_bits, reshape(QAMbintab(y, x, :), 1, 8)); end end Code chương trình mơ kỹ thuật TC N_packet =str2double(get(handles.nhapsosymboltruyen,'String')); for d=0:4:4; N_rx=str2double(get(handles.nhapsoantenthu,'String')); N_tx = 1; M_QAM =64; SNR = [1:1:20].'; N_data_sym = 21; L = 5; N_fft =128; N_cp = 10; SigPow = N_tx*1; Ns = N_fft + N_cp; PDP = exp(-(0:L-1)/4)/sum( exp(-(0:L-1)/4) ); subcarr_len = log2(M_QAM); Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 75/68 BER = zeros(1,length(SNR)); tic for SNR_index = 1:length(SNR) No = SigPow/(10^(SNR(SNR_index)/10)); for packet = 1:N_packet disp([' SNR=', num2str(SNR(SNR_index)), '; Packet=', num2str(packet)]); if d==0 N_rx=1; end [tx_data_sig,data_bit_seq,data_sym] = Tx_data_signal_generator_Diversity(subcarr_len,N_fft,N_data_sym,L); h = zeros(L,N_tx,N_rx); for rx_anten = 1:N_rx h(:,1,rx_anten) = sqrt(PDP.'/2).*( randn(L,1) + 1j*randn(L,1) ); end [rx_sig,FD_rx_sig] = Rx_Sig_Generator(N_tx,N_rx,L,N_fft,No,h,tx_data_sig); [reco_bits, reco_sym] = Diversity( h, FD_rx_sig, subcarr_len, N_fft, N_data_sym, N_rx, L, d ); BER(SNR_index) = BER(SNR_index) + sum( abs(data_bit_seq - reco_bits) ); end end BER = BER/(N_packet*subcarr_len*N_fft*N_data_sym); switch(d) case axes(handles.axes1) semilogy(SNR,BER,'r+-','LineWidth',2); hold on; case semilogy(SNR,BER,'k >','LineWidth',2); hold on; Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 76/68 otherwise end xlabel('SNR (dB)'); ylabel('Bit error rate (BER)'); legend( 'No Diversity', 'TC Block-fading'); end Code chương trình mơ kỹ thuật SC N_packet =str2double(get(handles.nhapsosymboltruyen,'String')); for d=0:3:3; N_rx=str2double(get(handles.nhapsoantenthu,'String')); N_tx = 1; M_QAM =64; SNR = [1:1:20].'; N_data_sym = 21; L = 5; N_fft =128; N_cp = 10; SigPow = N_tx*1; Ns = N_fft + N_cp; PDP = exp(-(0:L-1)/4)/sum( exp(-(0:L-1)/4) ); % -subcarr_len = log2(M_QAM); BER = zeros(1,length(SNR)); tic for SNR_index = 1:length(SNR) No = SigPow/(10^(SNR(SNR_index)/10)); for packet = 1:N_packet disp([' SNR=', num2str(SNR(SNR_index)), '; Packet=', num2str(packet)]); if d==0 N_rx=1; end [tx_data_sig,data_bit_seq,data_sym] = Tx_data_signal_generator_Diversity(subcarr_len,N_fft,N_data_sym,L); Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 77/68 h = zeros(L,N_tx,N_rx); for rx_anten = 1:N_rx h(:,1,rx_anten) = sqrt(PDP.'/2).*( randn(L,1) + 1j*randn(L,1) ); end [rx_sig,FD_rx_sig] = Rx_Sig_Generator(N_tx,N_rx,L,N_fft,No,h,tx_data_sig); [reco_bits, reco_sym] = Diversity( h, FD_rx_sig, subcarr_len, N_fft, N_data_sym, N_rx, L, d ); BER(SNR_index) = BER(SNR_index) + sum(abs(data_bit_seq - reco_bits)); end end BER = BER/(N_packet*subcarr_len*N_fft*N_data_sym); switch(d) case axes(handles.axes1) semilogy(SNR,BER,'r+-','LineWidth',2); hold on; case semilogy(SNR,BER,'yx-','LineWidth',2); hold on; otherwise end xlabel('SNR (dB)'); ylabel('Bit error rate (BER)'); legend( 'No Diversity', 'SC Block-fading'); end Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 78/68 Code chương trình mơ kỹ thuật EGC N_packet =str2double(get(handles.nhapsosymboltruyen,'String')); for d=0:2:2; N_rx=str2double(get(handles.nhapsoantenthu,'String')); N_tx = 1; M_QAM =64; SNR = [1:1:20].'; N_data_sym = 21; L = 5; N_fft =128; N_cp = 10; SigPow = N_tx*1; Ns = N_fft + N_cp; PDP = exp(-(0:L-1)/4)/sum( exp(-(0:L-1)/4) ); subcarr_len = log2(M_QAM); BER = zeros(1,length(SNR)); tic for SNR_index = 1:length(SNR) No = SigPow/(10^(SNR(SNR_index)/10)); for packet = 1:N_packet disp([' SNR=', num2str(SNR(SNR_index)), '; Packet=', num2str(packet)]); if d==0 N_rx=1; end [tx_data_sig,data_bit_seq,data_sym] = Tx_data_signal_generator_Diversity(subcarr_len,N_fft,N_data_sym,L); h = zeros(L,N_tx,N_rx); for rx_anten = 1:N_rx h(:,1,rx_anten) = sqrt(PDP.'/2).*( randn(L,1) +1j*randn(L,1) ); end [rx_sig,FD_rx_sig] = Rx_Sig_Generator(N_tx,N_rx,L,N_fft,No,h,tx_data_sig); Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 79/68 [reco_bits, reco_sym] = Diversity(h, FD_rx_sig, subcarr_len, N_fft, N_data_sym, N_rx, L, d); BER(SNR_index) = BER(SNR_index) + sum(abs(data_bit_seq - reco_bits)); end end BER = BER/(N_packet*subcarr_len*N_fft*N_data_sym); switch(d) case axes(handles.axes1) semilogy(SNR,BER,'r+-','LineWidth',2); hold on; case semilogy(SNR,BER,'b*:','LineWidth',2); hold on; otherwise end xlabel('SNR (dB)'); ylabel('Bit error rate (BER)'); legend( 'No Diversity', 'EGC Block-fading'); end Code chương trình mơ kỹ thuật MRC N_packet =str2double(get(handles.nhapsosymboltruyen,'String')); for d=0:1:1; N_rx=str2double(get(handles.nhapsoantenthu,'String')); N_tx = 1; M_QAM =64; SNR = [1:1:20].'; N_data_sym = 21; L = 5; N_fft =128; Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 80/68 N_cp = 10; SigPow = N_tx*1; Ns = N_fft + N_cp; PDP = exp(-(0:L-1)/4)/sum( exp(-(0:L-1)/4)); subcarr_len = log2(M_QAM); BER = zeros(1,length(SNR)); tic for SNR_index = 1:length(SNR) No = SigPow/(10^(SNR(SNR_index)/10)); for packet = 1:N_packet disp([' SNR=', num2str(SNR(SNR_index)), '; Packet=', num2str(packet)]); if d==0 N_rx=1; end [tx_data_sig,data_bit_seq,data_sym] = Tx_data_signal_generator_Diversity(subcarr_len,N_fft,N_data_sym,L); h = zeros(L,N_tx,N_rx); for rx_anten = 1:N_rx h(:,1,rx_anten) = sqrt(PDP.'/2).*( randn(L,1) + 1j*randn(L,1)); end [rx_sig,FD_rx_sig] = Rx_Sig_Generator(N_tx,N_rx,L,N_fft,No,h,tx_data_sig); [reco_bits, reco_sym] = Diversity( h, FD_rx_sig, subcarr_len, N_fft, N_data_sym, N_rx, L, d ); BER(SNR_index) = BER(SNR_index) + sum( abs(data_bit_seq - reco_bits) ); end end BER = BER/(N_packet*subcarr_len*N_fft*N_data_sym); switch(d) case Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 81/68 axes(handles.axes1) semilogy(SNR,BER,'r+-','LineWidth',2); hold on; case semilogy(SNR,BER,'b*:','LineWidth',2); hold on; otherwise end xlabel('SNR (dB)'); ylabel('Bit error rate (BER)'); legend( 'No Diversity', 'MRC Block-fading'); end Code chương trình mơ so sánh phương pháp phân tập thu N_packet =str2double(get(handles.nhapsosymboltruyen,'String')); for d=1:1:4 N_rx=str2double(get(handles.nhapsoantenthu,'String')); N_tx = 1; M_QAM =64; SNR = [1:1:20]; N_data_sym =21; L = 5; N_fft =128; N_cp = 10; SigPow = N_tx*1; Ns = N_fft + N_cp; PDP = exp(-(0:L-1)/4)/sum( exp(-(0:L-1)/4) ); subcarr_len = log2(M_QAM); BER = zeros(1,length(SNR)); tic for SNR_index = 1:length(SNR) No = SigPow/(10^(SNR(SNR_index)/10)); for packet = 1:N_packet disp(['SNR=', num2str(SNR(SNR_index)), ';Packet=', num2str(packet)]); if d==0 Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 82/68 N_rx=1; end [tx_data_sig,data_bit_seq,data_sym] = Tx_data_signal_generator_Diversity(subcarr_len,N_fft,N_data_sym,L); h = zeros(L,N_tx,N_rx); for rx_anten = 1:N_rx h(:,1,rx_anten) = sqrt(PDP.'/2).*( randn(L,1) + 1j*randn(L,1) ); end [rx_sig,FD_rx_sig] = Rx_Sig_Generator(N_tx,N_rx,L,N_fft,No,h,tx_data_sig); [reco_bits, reco_sym] = Diversity(h, FD_rx_sig, subcarr_len, N_fft, N_data_sym, N_rx, L, d); BER(SNR_index) = BER(SNR_index) + sum( abs(data_bit_seq - reco_bits) ); end end BER = BER/(N_packet*subcarr_len*N_fft*N_data_sym); switch(d) case axes(handles.axes1) semilogy(SNR,BER,'r+-','LineWidth',2); hold on; case semilogy(SNR,BER,'b*:','LineWidth',2); hold on; case semilogy(SNR,BER,'yx-','LineWidth',2); hold on; case semilogy(SNR,BER,'k >','LineWidth',2); hold on; otherwise end Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 83/68 xlabel('SNR (dB)'); ylabel('Bit error rate (BER)'); legend( 'MRC Bloc-fading', 'EGC Block-fading' , 'SC Block-fading', 'TC Block-fading'); end Nghiên cứu kỹ thuật phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn Vă ... cứu Đề tài tiến hành tìm hiểu nguyên lý hoạt động nghiên cứu phương pháp phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống thông tin di động LTE/LTENghiên cứu kỹ thu t phân tập thu phát truyền dẫn. .. thông tin di động LTE/LTE -Advanced, kỹ thu t OFDM, kỹ thu t phân tập thu ứng dụng MATLAB để mô chất lượng truyền dẫn vô tuyến hệ thống thông tin di động LTE/LTEAdvanced áp dụng kỹ thu t phân tập. .. sốt tài ngun vơ tuyến, quản lý tính di động vô tuyến, giao thức lớp giao di n vô tuyến Nghiên cứu kỹ thu t phân tập thu phát truyền dẫn vô tuyến hệ thống tin di động LTE/LTE Advanced SVTH: Nguyễn