Nghiên cứu giải pháp xử lý tín hiệu để cải thiện chất lượng truyền số liệu trong mạng tính toán di động thế hệ thứ 3 luận văn ths công nghệ thông tin 60 48 15

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THƯỢNG ĐỨC NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG TÍNH TỐN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI: 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THƯỢNG ĐỨC NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG TÍNH TOÁN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ Nghành: Chuyên ngành: Mã số: Công nghệ thông tin Truyền liệu mạng máy tính LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trần Hồng Quân HÀ NỘI: 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THƯỢNG ĐỨC NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG TÍNH TỐN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI: 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THƯỢNG ĐỨC NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG TÍNH TỐN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ Nghành: Chuyên ngành: Mã số: Công nghệ thông tin Truyền liệu mạng máy tính LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trần Hồng Quân HÀ NỘI: 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đạt đƣợc luận văn sản phẩm riêng cá nhân tơi, khơng chép ngƣời khác Trong tồn nội dung luận văn, điều đƣợc trình bày cá nhân đƣợc tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng đƣợc trích dẫn hợp pháp Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm chịu hình thức kỉ luật theo quy định cho lời cam đoan Hà Nội, 10/2010 Nguyễn Thƣợng Đức MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ (3G) 1.1 Các đặc điểm W-CDMA [4] 1.2 Các đặc tính kỹ thuật W-CDMA [4] 1.3 Cấu trúc mạng W-CDMA 1.3.1 Mạng truy nhập v 1.3.2 Giao diện vô tuyế 1.4 Kết luận chƣơng CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG TRUYỀN DẪN 2.1 Các mơ hình truyền tín hiệu [1] 2.2 Tổn hao không gian tự [1] 2.3 Truyền lan nhiều đƣờng [9] 2.3.1 Mơ hình hai tia [6 2.3.2 Mơ hình 10 tia [3] 2.4 Mơ hình thực nghiệm 2.4.1 Mơ hình Okumura [3] 2.4.2 Mơ hình Hata [9] 2.4.3 Mơ hình Hata mở 2.4.4 Mơ hình tuyến tín 2.4.5Hệ số suy hao n 2.5Mơ hình tổn hao đƣờng đơn giản [3] 2.6Fadinh che tối 2.7Kết hợp suy hao đƣờng trình che tối 2.8Xác suất gián đoạn theo suy hao đƣờng che tối 2.9Kết luận chƣơng CHƢƠNG 3: GIẢM XÁC SUẤT LỖI BẰNG CÁC GIẢI PHÁP PHÂN TẬP ANTEN 3.1Giới thiệu 3.2Tạo đƣờng truyền độc lập 3.3Phân tập thu 3.3.1Mô hình hệ thống 3.3.2Phƣơng pháp phân tậ 3.3.3Phân tập kết hợp ngƣ 3.3.4Kết hợp với tỉ lệ cực đ 3.3.5Kết hợp độ lợi (E 3.4Phân tập phát 3.4.1Kênh biết đầu p 3.4.2Kênh chƣa biết đầu 3.4Kết luận chƣơng KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.2: Cấu trúc UTRAN Hình 2.1: Tổn hao đƣờng, che tối đa đƣờng (multipath) Hình 2.2: Hình học kết hợp với chuyển dịch Doppler Hình 2.3: Các sóng thành phần phản xạ, nhiễu xạ Hình 2.4: Mơ hình hai tia Hình 2.5: Mơ hình 10 tia Hình 2.6: Mơ hình tuyến tính khúc cho tổn hao đƣờng Hình 3.1: Kết hợp tuyến tính Hình 3.2: SNR phân tập thu sử dụng SC trênh kênh fading Rayleigh Hình 3.3: Xác suất gián đoạn SC kênh fading Rayleigh Hình 3.4: Pb Hình 3.5: SNR SSC Hình 3.6: SNR phân tập thu sử dụng MRC trênh kênh fading Rayleigh Hình 3.7: Xác suất gián đoạn MRC kênh fading Rayleigh Hình 3.8: Hình 3.8: SNR kênh fading Rayleigh với MRC Hình 3.10: SNR phân tập thu sử dụng SC, MRC, EGC Pb DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Các đặc tính kỹ thuật W-CDMA 16 Bảng 2.1: Tổn hao vách ngăn điển hình 36 Bảng 2.2: Hàm mũ tổn hao đƣờng điển hình 37 BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT AWGN Additive White Gaussian Noise BPSK Binary Phase Shift Keying CDMA Code Division Multiple Access CN Core Network EDGE Enhanced Data rate for GSM Evolution EGC Equal-Gain Combining FDD Frequency Division Duplex FDMA Frequence Division Multiple Access FSK Frequency Shift Keying GSM Global System for Mobile Communication GPRS General Packet Radio Services IMT-2000 International Mobile Telecommunication ISDN Integrated Servive Digital Network LOS Line Of Sight MS Mobile Station MSC Mobile Service Switching Center MRC Maximal Ratio Combining NSS Network and Switching Subsystem OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access ODMA Opportunity Driven Multiplex Access PSTN Public Switched Telephone Network QPSK quadrature phase shift keying SC Selection Combining SSC Swith and Stay Combining 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Anh Andrea Goldsmith (2005), Wireless Communication, Cambridge University A Abu-Dayya and N Beaulieu, “Switched diversity on microcellular ricean channels,” IEEE Trans Vehic.Technol, Nov 1994 G L Stuber, Principles of Mobile Communications, 2nd Ed Kluwer Academic Publishers, 2001 Juha Korhonen, Introduction to 3G Mobile Communications, Artech House, Inc, 2003 M Blanco and K Zdunek, “Performance and optimization of switched diversity systems for the detection of signals with rayleigh fading,” IEEE Trans Commun, Dec 1979 M Simon and M.-S Alouini, Digital Communication over Fading Channels A Unified Approach to Performance Analysis Wiley, 2000 Samuel C Yang, 3G CDMA2000 Wireless System Engineering, Artech House, Inc Vijay K Garg, Wireless Communications and Networking, M.I.T W Lee, Mobile Communications Engineering New York: McGraw-Hill, 1982 70 PHỤ LỤC Script mơ tính SNR hệ thống sử dụng phân tập SC % Script mo phong tang SNR dung phan tap ket hop lua chon % kenh fading Rayleigh clear % Truyen: N la so mau can tao ip = rand(1,N)>0.5; % Dieu che la BPSK -> -1; -> % Phat chuoi ki hieu s = 2*ip-1; % So anten la 20 nRx = [1:20]; % Ty le Eb/N0 (nang luong bit tin hieu / nang luong nhieu) Eb_N0_dB = [25]; % Chay vong for theo so anten for jj = 1:length(nRx) % Chay vong for tinh toan BER theo ty le Eb/N0 for ii = 1:length(Eb_N0_dB) n = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Nhieu gaussian h = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; Kenh Rayleigh % % Kenh co nhieu sD = kron(ones(nRx(jj),1),s); y = h.*sD + 10^(-Eb_N0_dB(ii)/20)*n; % Tim cong suat tren tat ca cac kenh rx hPower = h.*conj(h); % Tim nang luong lon nhat 71 [hMaxVal ind] = max(hPower,[],1); hMaxValMat = kron(ones(nRx(jj),1),hMaxVal); % Lua chon cong suat lon nhat ySel = y(hPower==hMaxValMat); hSel = h(hPower==hMaxValMat); % SNR EbN0EffSim(ii,jj) = mean(hSel.*conj(hSel)); EbN0EffThoery(ii,jj) = sum(1./[1:nRx(jj)]); end end % plot close all figure plot(nRx,10*log10(EbN0EffSim),'bp-','LineWidth',2); hold on plot(nRx,10*log10(EbN0EffThoery),'gd-','LineWidth',2); axis([1 20 6]) grid off legend('Ly thuyet', 'Mo phong'); xlabel('So luong anten'); ylabel('SNR, dB'); title('SNR phan tap thu voi SC tren kenh fading Rayleigh'); Script mơ tính xác suất gián đoạn hệ thống sử dụng phân tập SC %%%%%%%% Strip mo phong xac suat gian doan cua he thong su dung SC clear % Xet truc x chay tu - 10 den 40 x = -10:40; % Tim xac suat gian doan he thong theo cong thuc 72 m = 2.^x; t = 10.^(x/10); %u = -1/t; u = -t.^-1; %u = -t.^-1; % Xac suat loi khong phan tap ( M = 1) y = - exp(u); % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 2) y2 = y.^2; % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 3) y3 = y.^3; % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 4) y4 = y.^4; % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 10) y10 = y.^10; % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 20) y20 = y.^20; close all figure % Do thi xac suat gian doan M =1 ( khong phan tap ) semilogy(x,y,'b.-','LineWidth',2); hold on; % Do thi xac suat gian doan M =2 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y2,'r.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =3 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y3,'g.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =4 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y4,'c.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =10 ( he thong phan tap thu 10 anten ) semilogy(x,y10,'k.-','LineWidth',2); 73 % Do thi xac suat gian doan M =20 ( he thong phan tap thu 20 anten ) semilogy(x,y20,'m.-','LineWidth',2); axis([-10 40 10^-4 1]) grid off xlabel('10log10( ylabel('Pout'); γ/γ )'); legend('M = 1','M = 2','M = 3', 'M = 4','M = 10', 'M = 20'); title('Xac suat gian doan he thong cua SC kenh Rayleigh'); Script mô tính xác suất trung bình lỗi bit hệ thống sử dụng phân tập SC %%%%Strip mo phong xac suat trung binh loi ki tu cua he thong su dung SC clear % Xet truc x chay tu den 30 x = 0:30; t = 10.^(x/10); % Tim xac suat trung binh loi ki tu he thong theo cong thuc % Xac suat trung binh loi ki tu khong phan tap ( M = 1) y1 = (2*(1+t)).^-1; % Xac suat trung binh loi ki tu co hai nhanh phan tap ( M = 2) y2 = (1+t).^-1 - (2+t).^-1 ; % Xac suat trung binh loi ki tu co bon nhanh phan tap ( M = 4) y4 = 2*((1+t).^-1 - 3*(2+t).^-1 + 3*(3+t).^-1 -(4+t).^-1) ; % Xac suat trung binh loi ki tu co tam nhanh phan tap ( M = 8) y8 = 4*((1+t).^-1 - 7*(2+t).^-1 + (prod(1:7)/ (prod(1:5)*prod(1:2)))*(3+t).^-1 - (prod(1:7)/(prod(1:4)*prod(1:3)))*(4+t).^-1 + (prod(1:7)/(prod(1:3)*prod(1:4)))*(5+t).^-1 - (prod(1:7)/(prod(1:5)*prod(1:2)))*(6+t).^-1 + 7*(7+t).^-1 - (8+t).^-1 ); 74 %Xac suat trung binh loi ki tu co muoi nhanh phan tap ( M = 10) y10 = 5*((1+t).^-1 - 9*(2+t).^-1 + (prod(1:9)/(prod(1:7)*prod(1:2)))*(3+t).^-1 - (prod(1:9)/(prod(1:6)*prod(1:3)))*(4+t).^-1 + (prod(1:9)/(prod(1:5)*prod(1:4)))*(5+t).^-1 - (prod(1:9)/(prod(1:4)*prod(1:5)))*(6+t).^-1 + (prod(1:9)/(prod(1:3)*prod(1:6)))*(7+t).^-1 - (prod(1:9)/(prod(1:2)*prod(1:7)))*(8+t).^-1 + 9*(9+t).^-1 - (t+10).^-1); close all figure % Do thi xac suat gian doan M =1 ( khong phan tap ) %plot(x,y1,'b+-','LineWidth',1); semilogy(x,y1,'b.-','LineWidth',2); hold on; % Do thi xac suat gian doan M =2 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y2,'r.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =4 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y4,'g.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =8 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y8,'c.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =10 ( he thong phan tap thu 10 anten ) semilogy(x,y10,'k.-','LineWidth',2); axis([0 30 10^-6 1]); grid off; xlabel(' γ b (dB)'); ylabel('Xac suat trung binh loi ki tu '); legend('M = 1','M = 2','M = 4', 'M = 8','M = 10'); title('Xac suat trung binh loi ki tu cua SC kenh Rayleigh'); Script mơ tính SNR hệ thống sử dụng phân tập MRC 75 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Script mo phong tang SNR dung phan tap ket hop ti le cuc dai % kenh fading Rayleigh clear N = 10^3; % So luong ki tu % Truyen ip = rand(1,N)>0.5; % Phat chuoi ki hieu s = 2*ip-1; % dieu che BPSK -> -1; -> nRx = [1:20]; Eb_N0_dB = [25]; % Gia tri Eb/N0 % Vong lap chay theo so anten for jj = 1:length(nRx) % Vong lap chay theo ty le Eb/N0 for ii = 1:length(Eb_N0_dB) n = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Nhieu gauss trang h = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Kenh Rayleigh % Kenh duoc them vao nhieu gauss sD = kron(ones(nRx(jj),1),s);%sD = 1; y = h.*sD + 10^(-Eb_N0_dB(ii)/20)*n; % Ket hop ti le cuc dai yHat = sum(conj(h).*y,1); % Tinh SNR EbN0EffSim(ii,jj) = mean(abs(yHat)); EbN0EffThoery(ii,jj) = nRx(jj); end end close all 76 figure plot(nRx,10*log10(EbN0EffThoery),'bd-','LineWidth',2); hold on plot(nRx,10*log10(EbN0EffSim),'mp-','LineWidth',2); axis([1 20 16]) grid off legend('Ly thuyet', 'Mo phong'); xlabel('So luong anten'); ylabel('Do loi SNR, dB'); title('SNR phan tap thu su dung MRC'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Script mơ tính xác suất gián đoạn hệ thống sử dụng phân tập MRC %%%%%%%% Strip mo phong xac suat gian doan cua he thong su dung MRC clear % Xet truc x chay tu - 10 den 40 x = -10:40; % Tim xac suat gian doan he thong theo cong thuc m = 2.^x; t = 10.^(x/10); %u = 1/t; u = t.^-1; % Xac suat loi khong phan tap ( M = 1) %y = - exp(u); y = - exp(-u); % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 2) y2 = 1- (1+u).*exp(-u); % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 3) y3 = - exp(-u).*(1 + u + u.^2*1/2); % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 4) 77 y4 = - exp(-u).*(1 + u + u.^2*1/2 + u.^3*1/6); % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 10) y10 = - exp(-u).*(1 + u + u.^2*1/2 + u.^3*1/6 + u.^4*1/prod(1:4) + u.^5*1/prod(1:5) + u.^6*1/prod(1:6) + u.^7*1/prod(1:7)+ u.^8*1/prod(1:8)+ u.^9*1/prod(1:9)); % Xac suat loi co hai nhanh phan tap ( M = 20) y20 = - exp(-u).*(1 + u + u.^2*1/2 + u.^3*1/6 + u.^4*1/prod(1:4) + u.^5*1/prod(1:5) + u.^6*1/prod(1:6) + u.^7*1/prod(1:7)+ u.^8*1/prod(1:8)+ u.^9*1/prod(1:9)+ u.^10*1/prod(1:10)+ u.^11*1/prod(1:11)+ u.^12*1/prod(1:12)+ u.^13*1/prod(1:13)+ u.^14*1/prod(1:14)+ u.^15*1/prod(1:15)+ u.^16*1/prod(1:16)+ u.^17*1/prod(1:17)+ u.^18*1/prod(1:18)+ u.^19*1/prod(1:19)); close all figure % Do thi xac suat gian doan M =1 ( khong phan tap ) semilogy(x,y,'b.-','LineWidth',2); hold on; % Do thi xac suat gian doan M =2 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y2,'r.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =3 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y3,'g.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =4 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y4,'c.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =10 ( he thong phan tap thu 10 anten ) semilogy(x,y10,'k.-','LineWidth',2); % Do thi xac suat gian doan M =20 ( he thong phan tap thu 20 anten ) semilogy(x,y20,'m.-','LineWidth',2); axis([-10 40 10^-4 1]) grid off γ γ xlabel('10log10( / 0)'); ylabel('Pout'); 78 legend('M = 1','M = 2','M = 3', 'M = 4','M = 10', 'M = 20'); title('Xac suat gian doan he thong cua MRC kenh fading Rayleigh'); Script mơ tính xác suất trung bình lỗi bit hệ thống sử dụng phân tập MRC %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Strip mo phong xac suat trung binh loi ki tu cua he thong su dung SC % clear % Xet truc x chay tu den 30 x = 0:30; t = 10.^(x/10); gamma = sqrt(t./(1 + t)); % Tim xac suat trung binh loi ki tu he thong theo cong thuc % Xac suat trung binh loi ki tu khong phan tap ( M = 1) y1 = (1 - gamma)/2; % Xac suat trung binh loi ki tu co hai nhanh phan tap ( M = 2) y2 = ((1 - gamma)/2).^2.*((3 + gamma)/2) ; % Xac suat trung binh loi ki tu co bon nhanh phan tap ( M = 4) y4 = ((1 - gamma)/2).^4.*(1 + prod(1:4)/(prod(1:3)*prod(1:1))*(1 + gamma)/2 + prod(1:5)/(prod(1:3)*prod(1:2))*(1 + gamma)/2.^2 + prod(1:6)/(prod(1:3)*prod(1:3))*(1 + gamma)/2.^3) ; % Xac suat trung binh loi ki tu co tam nhanh phan tap ( M = 8) y8 = ((1 - gamma)/2).^8.*(1 + prod(1:8)/(prod(1:7)*prod(1:1))*(1 + gamma)/2 + prod(1:9)/(prod(1:7)*prod(1:2))*(1 + gamma)/2.^2 + prod(1:10)/(prod(1:7)*prod(1:3))*(1 + gamma)/2.^3 + prod(1:11)/(prod(1:7)*prod(1:4))*(1 + gamma)/2.^4 + prod(1:12)/(prod(1:7)*prod(1:5))*(1 + gamma)/2.^5 + prod(1:13)/(prod(1:7)*prod(1:6))*(1 + gamma)/2.^6 + 79 prod(1:14)/(prod(1:7)*prod(1:7))*(1 + gamma)/2.^7) ; %Xac suat trung binh loi ki tu co muoi nhanh phan tap ( M = 10) y10 =((1 - gamma)/2).^10.*(1 + prod(1:10)/(prod(1:9)*prod(1:1))*(1 + gamma)/2 + prod(1:11)/(prod(1:9)*prod(1:2))*(1 + gamma)/2.^2 + prod(1:12)/(prod(1:9)*prod(1:3))*(1 + gamma)/2.^3 + prod(1:13)/(prod(1:9)*prod(1:4))*(1 + gamma)/2.^4 + prod(1:14)/(prod(1:9)*prod(1:5))*(1 + gamma)/2.^5 + prod(1:15)/(prod(1:9)*prod(1:6))*(1 + gamma)/2.^6 + prod(1:16)/(prod(1:9)*prod(1:7))*(1 + gamma)/2.^7 + prod(1:17)/(prod(1:9)*prod(1:8))*(1 + gamma)/2.^8 + prod(1:18)/(prod(1:9)*prod(1:9))*(1 + gamma)/2.^9) ; close all figure % Do thi xac suat gian doan M =1 ( khong phan tap ) %plot(x,y1,'b+-','LineWidth',1); semilogy(x,y1,'b+-','LineWidth',1); hold on; % Do thi xac suat gian doan M =2 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y2,'r+-','LineWidth',1); % Do thi xac suat gian doan M =4 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y4,'g+-','LineWidth',1); % Do thi xac suat gian doan M =8 ( he thong phan tap thu anten ) semilogy(x,y8,'y+-','LineWidth',1); % Do thi xac suat gian doan M =10 ( he thong phan tap thu 10 anten ) semilogy(x,y10,'k+-','LineWidth',1); axis([0 30 10^-6 1]); grid off; xlabel('gammab (dB)'); 80 ylabel('Xac suat trung binh loi ki tu '); %legend('M = 1','M = 2','M = 4', 'M = 8','M = 10'); title('Xac suat trung binh loi ki tu cua MRC kenh Rayleigh'); Script mơ tính SNR hệ thống sử dụng phân tập EGC %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Script tinh SNR su dung dieu che BPSK kenh % fading Rayleigh voi MRC clear N = 10^4; % So luong ki tu % Truyen ip = rand(1,N)>0.5; % Sinh chuoi truyen s = 2*ip-1; % Dieu che BPSK -> -1; -> nRx = [1:20]; Eb_N0_dB = [25]; % Gia tri Eb/N0 for jj = 1:length(nRx) for ii = 1:length(Eb_N0_dB) n = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Nhieu gauss trang h = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Kenh Rayleigh % Kenh duoc them nhieu sD = kron(ones(nRx(jj),1),s); y = h.*sD + 10^(-Eb_N0_dB(ii)/20)*n; % Tinh voi EGC yHat = y.*exp(-j*angle(h)); % Bo pha kenh yHat = sum(yHat,1); % Them vao chuoi nhan duoc % Tinh SNR EbN0EffSim(ii,jj) = mean(yHat.*conj(yHat))/nRx(jj); 81 EbN0EffThoery(ii,jj) = (1 + (nRx(jj)-1)*pi/4); end end % Ve close all figure plot(nRx,10*log10(EbN0EffThoery),'gd-','LineWidth',2); hold on plot(nRx,10*log10(EbN0EffSim),'bp-','LineWidth',2); axis([1 20 14]) grid off legend('Ly thuyet', 'Mo phong'); xlabel('So luong anten'); ylabel('Do loi SNR, dB'); title('SNR su dung dieu che BPSK kenh fading Rayleigh voi EGC'); Script mô so sánh SNR hệ thống sử dụng giải pháp phân tập SC, MRC, EGC %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Script mo phong SNR cua phuong thuc ket hop % kenh fading Rayleigh clear % Truyen % Phat chuoi ki hieu: N la so mau can tao ip = rand(1,N)>0.5; % Dieu che la BPSK -> -1; -> s = 2*ip-1; % So anten la 20 nRx = [1:10]; 82 % Ty le Eb/N0 (nang luong bit tin hieu / nang luong nhieu) Eb_N0_dB = [25]; % Chay vong for theo so anten for jj = 1:length(nRx) % Chay vong for tinh toan BER theo ty le Eb/N0 for ii = 1:length(Eb_N0_dB) n = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Nhieu gaussian h = 1/sqrt(2)*[randn(nRx(jj),N) + j*randn(nRx(jj),N)]; % Kenh Rayleigh % Kenh co nhieu sD = kron(ones(nRx(jj),1),s); y = h.*sD + 10^(-Eb_N0_dB(ii)/20)*n; % Tim cong suat tren tat ca cac kenh rx hPower = h.*conj(h); % Tim nang luong lon nhat [hMaxVal ind] = max(hPower,[],1); hMaxValMat = kron(ones(nRx(jj),1),hMaxVal); % Lua chon cong suat lon nhat ySel = y(hPower==hMaxValMat); hSel = h(hPower==hMaxValMat); % SNR EbN0EffSimSC(ii,jj) = mean(hSel.*conj(hSel)); EbN0EffThoerySC(ii,jj) = sum(1./[1:nRx(jj)]); % Ket hop ti le cuc dai yHat1 = sum(conj(h).*y,1); % Tinh SNR EbN0EffSimMRC(ii,jj) = mean(abs(yHat1)); EbN0EffThoeryMRC(ii,jj) = nRx(jj); % Tinh voi EGC 83 yHat = y.*exp(-j*angle(h)); % Bo pha kenh yHat = sum(yHat,1); % Them vao chuoi nhan duoc % Tinh SNR EbN0EffSimEGC(ii,jj) = mean(yHat.*conj(yHat))/nRx(jj); EbN0EffThoeryEGC(ii,jj) = (1 + (nRx(jj)-1)*pi/4); end end % plot close all figure plot(nRx,10*log10(EbN0EffSimSC),'r* ','LineWidth',2); hold on %plot(nRx,10*log10(EbN0EffThoerySC),'gd-','LineWidth',2); plot(nRx,10*log10(EbN0EffSimMRC),'bp-','LineWidth',2); %plot(nRx,10*log10( EbN0EffThoeryMRC),'bp-','LineWidth',2); plot(nRx,10*log10(EbN0EffSimEGC),'g+:','LineWidth',2); %axis([1 20 6]) axis([1 10 10]) grid off legend('Selection', 'Maximal Ratio', 'Equal Gain'); xlabel('So luong anten'); ylabel('SNR, dB'); title('So sanh SNR phan tap thu su dung SC, MRC, EGC'); ... NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG TÍNH TỐN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ Nghành: Chuyên ngành: Mã số: Công nghệ thông tin Truyền liệu mạng máy tính LUẬN VĂN... HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THƯỢNG ĐỨC NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG TÍNH TỐN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ Nghành: Chuyên ngành: Mã số: Công nghệ thông tin. .. XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG TÍNH TỐN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI: 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THƯỢNG ĐỨC NGHIÊN