Thích nghi kênh truyền trong hệ thống MC DS CDMA

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ˜˜ µ ™™ LÊ SĨ HỒNG THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2008 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS PHAN HỒNG PHƯƠNG TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Cán chấm nhận xét : PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Cán chấm nhận xét : TS HỒ VĂN KHƯƠNG TS HỒ VĂN KHƯƠNG Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 28 tháng 07 năm 2008 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHIà VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày 12 tháng 09 năm 2008 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: LÊ SĨ HOÀNG Ngày, tháng, năm sinh : 29/12/1981 Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Khố (Năm trúng tuyển) : 2006 Giới tính : Nam  / Nữ  Nơi sinh : QUẢNG BÌNH 1- TÊN ĐỀ TÀI: THÍCH NGHI KÊNH TRUYẾN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Tìm hiểu hệ thống CDMA OFDM để tình ưu điểm chúng - Tìm hiểu hai giả thuật thích nghi thích nghi kiểu điều chế (M-QAM) ấn định kênh thích nghi (Adaptive channel allocation) - Thực mơ hệ thống MC-DS-CDMA kết hợp giải thuật Matlab Simulink - Vẽ đồ thị kết chứng tỏ hệ thống dùng thích nghi cho kết tốt khơng dùng thích nghi - Nhận xét đề xuất hướng phát triển cho đề tài 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 21/01/2008 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 29/06/2008 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) TS PHAN HỒNG PHƯƠNG CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, 80 triệu người Việt Nam có 40 triệu thuê bao di động Một số mà cách năm, chuyên gia dự báo chưa nghĩ tới Cùng với đà phát triển chung, nhu cầu người ngày cao người làm khoa học phải ln tìm tịi, sáng tạo để áp dụng kỹ thuật vào thực tế nhằm nâng cao đời sống Một công nghệ đời nhận quan tâm ủng hộ phát triển nhanh cơng nghệ khơng dây Là học viên học tập trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM đồng thời nhân viên làm việc công ty Viễn Thông Quân Đội - Viettel, em có hội tìm hiểu số kiến thức lý thuyết thực tế di động Đề tài “THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA” em lựa chọn cố gắng thực mong tìm hiểu để mở rộng kiến thức thân so sánh với thực thực tế Trong suốt trình học tập, em xin chân thành cảm ơn thầy cô tận tâm truyền đạt kiến thức khoa học kinh nghiệm bổ ích sống Em đặc biệt cảm ơn cô Phan Hồng Phương hướng dẫn em để hoàn thành đề tài Do thời gian lực có giới hạn nên đề tài cịn thiếu sót hạn chế Mong thầy bạn góp ý để đề tài hoàn thiện Một lần xin chân thành cảm ơn Ngày 20 tháng 06 năm 2008 LÊ SĨ HỒNG Trang i THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA TÓM TẮT LUẬN VĂN Cho đến nay, hệ thống thông tin đời phát triển qua nhiều hệ Có hai mơi trường để truyền tín hiệu có dây khơng dây, mơi trường khơng dây coi đại bậc Nó khơng phục vụ cách linh động, lúc nơi mà mang lại cảm giác tiện dụng cho người dùng Tuy nhiên, giới hạn phổ tần số, ảnh hưởng loại nhiễu công nghệ chế tạo mang lại nhiều thách thức Cho đến nay, giới có tỷ thuê bao di động Đó chưa tính đến thiết bị khác máy tính xách tay, PDA…tất thiết bị đếu truy cập mạng khơng dây tồn cầu Với mạnh công nghệ, thông tin di động hệ dần triển khai phát triển Không dừng lại đó, nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu, phát minh, ứng dụng công nghệ nhằm nâng cao chất lượng, hiệu cho hệ thống Một xu kết hợp trãi phổ đa sóng mang Đề tài “THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA” nhằm mục đích Ngồi việc cho thấy kết hợp mang lại tính an tồn bảo mật chống nhiễu cao hệ thống DS-MC-CDMA, đề tài áp dụng thêm kỹ thuật thích nghi kênh truyền để tăng hiệu suất hệ thống lên mức tối đa cho phép Đề tài tập trung vào hai phần lý thuyết mơ Ø Về tìm hiểu lý thuyết • Lý thuyết CDMA, OFDM MC-DS-CDMA để thấy ưu nhược điểm chúng • Lý thuyết kỹ thuật thích nghi bao gồm: thích nghi theo kiểu điều chế M-QAM kỹ thuật ấn định kênh thích nghi Ø Phần thực mơ dùng Matlab Simulink để • Mơ hệ thống MC-DS-CDMA với tham số • Mơ hệ thống ấn định kênh thích nghi • Mơ hệ thống thích nghi theo kiểu điều chế Tất phần mô nhằm vẽ đồ thị cho thấy rằng: áp dụng kỹ thuật thích nghi, thơng lượng mạng người dùng mức cao để đáp ứng nhu cầu ngày đa dạng thuê bao Trang ii THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA Chương GIỚI THIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN MẠNG DI ĐỘNG 1.2 SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG 3G .2 1.3 Ý TƯỞNG, MỤC TIÊU VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Chương CÔNG NGHỆ MC-DS-CDMA 2.1 CÔNG NGHỆ CDMA 2.2 CÔNG NGHỆ OFDM 11 2.3 MC-DS-CDMA VÀ ƯU ĐIỂM 27 Chương KỸ THUẬT THÍCH NGHI ĐƯỜNG TRUYỀN 35 3.1 Ý TƯỞNG .35 3.2 CÁC THUẬT TỐN THÍCH NGHI 35 3.2.1 Thích nghi điều chế dựa thông tin trạng thái kênh 35 3.2.2 Kỹ thuật ấn định kênh truyền 37 Chương PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 4.1 Ý TƯỞNG .40 4.2 SƠ ĐỒ THỰC HIỆN MÔ PHỎNG .40 4.3 SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT 40 Chương THỰC HIỆN BẰNG MATLAB 42 I SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG 42 II CHI TIẾT CÁC KHỐI 44 Khối nguồn .44 1.1 Nguồn tốc độ cố định .44 1.2 Nguồn tốc độ thay đổi .45 Khối mã hóa kênh 46 Khối điều chế 48 GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HOÀNG Page a THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA 3.1 Điều chế cho nguồn tốc độ cố định 48 3.2 Điều chế cho nguồn tốc độ thay đổi 48 Khối trãi phổ 50 Khối ấn định kênh thích nghi 51 Khối phát OFDM .51 Khối kênh truyền .57 Khối thu OFDM .58 Khối ước lượng bù kênh .60 10 Khối giải trải phổ .63 11 Khối giải điều chế 63 11.1 Giải điều chế thích nghi 63 11.2 Giải điều chế cho nguồn tốc độ cố định 65 12 Khối giải mã hóa kênh .65 13 Khối tính lỗi BER 66 14 Khối tính SNR 67 15 Khối thích nghi tốc độ .69 Chương KẾT QUẢ 70 I VỀ TỔNG QUAN HỆ THỐNG 70 II VỀ HIỆU QUẢ CỦA THUẬT TOÁN ẤN ĐỊNH KÊNH THÍCH NGHI 71 Hiệu ấn định thích nghi 71 Hiệu bù kênh 73 III VỀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP THÍCH NGHI TỐC ĐỘ 74 Kết ưu điểm điều chế thích nghi .77 Về tốc độ truyền 78 Một vài đồ thị quan hệ tham số khác 79 III NHẬN XÉT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 82 Những phần thực 82 Hạn chế hướng phát triển 82 Phục lục Tài liệu tham khảo 83 GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HỒNG Page b THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA Chương GIỚI THIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ Q TRÌNH PHÁT TRIỂN MẠNG DI ĐỘNG Nhu cầu thơng tin liên lạc đời, tồn phát triển với hình thành phát triển đời sống xã hội Từ sống bầy đàn đến xã hội nguyên thủy ngày nay, chưa nhu cầu phát triển hồn thiện hệ thống thơng tin tạm dừng lại Từ nhu cầu quân đến giải trí, học tập, làm việc…tất phụ thuộc trực tiếp vào hệ thống Theo xu đó, hệ thống thơng tin khơng dây đời xem hình thức đại thông tin liên lạc Bắt đầu hệ thống thông tin di động gọi hệ thứ (1G), sử dụng công nghệ analog đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) để truyền kênh thoại sóng vơ tuyến đến thuê bao điện thoại di động Nhược điểm hệ thống chất lượng thấp, vùng phủ sóng hẹp dung lượng nhỏ Tiếp theo cuối thập niên 1980, hệ thống hệ thứ hai (2G) đưa vào khai thác sử dụng công nghệ số đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) Đến đầu thập niên 1990, công nghệ TDMA dùng cho hệ thống thơng tin di động tồn cầu GSM Châu Âu Đến thập kỷ 1990, đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) trở thành loại hệ thống 2G thứ hai người Mỹ đưa Tiêu chuẩn nội địa - 95 (IS-95), gọi cdmaOne Hình 1.1: Kỹ thuật đa truy cập TDMA FDMA Ta để ý thấy rằng: nhiều thành tựu nghiên cứu thành công lý thuyết chưa thể ứng dụng vào thực tiễn kỹ thuật công nghệ chưa bắt kịp để đáp ứng hình mơ tả sau GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HOÀNG Page of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA Hình 1.2 Sự đời phát triển hệ thống thông tin di động 1.2 SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG 3G Với phát triển không ngừng ngành công nghiệp viễn thông nay, đặc biệt phát triển nhanh chóng dịch vụ số liệu IP đặt yêu cầu công nghiệp viễn thông di động Thông tin di động hệ thứ hai sử dụng công nghệ số hệ thống băng hẹp xây dựng chế chuyển mạch kênh nên đáp ứng dịch vụ Trong bối cảnh ITU đưa hệ thống thông tin di động hệ ba với tên gọi ITM-2000 ITM-2000 mở rộng đáng kể khả cung cấp dịch vụ cho phép sử dụng nhiều phương tiện thơng tin Mục đích ITM-2000 đưa nhiều khả đồng thời đảm bảo phát triển liên tục thông tin di động hệ hai Các hệ thống 3G cung cấp nhiều dịch vụ viễn thông bao gồm: tiếng, số liệu tốc độ bit thấp bit cao, đa phương tiện, video cho người sử dụng làm việc phương tiện công cộng lẫn tư nhân * Các tiêu chí chung để xây dựng ITM-2000 sau - Sử dụng dải tần quốc tế quy định GHz sau: § Đường lên: 1885 - 2025 MHz § Đường xuống: 2110 - 2200 MHz - Là hệ thống thơng tin di động tồn cầu cho loại hình thơng tin vơ tuyến: § Tích hợp mạng thơng tin vơ tuyến hữu tuyến § Tương tác cho loại dịch vụ viễn thông - Sử dụng phương tiện khai thác khác nhau: § Trong cơng sở § Ngoài đường § Trên xe § Vệ tinh GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HOÀNG Page of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA - Có thể hỗ trợ dịch vụ như: § Các phương tiện nhà ảo (VHE: Virtual Home Environment) sơ sở mạng thông minh, di động cá nhân chuyển mạng tồn cầu § Đảm bảo chuyển mạng quốc tế § Đảm bảo dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho tiếng, số liệu chuyển mạch kênh số liệu chuyển mạch gói - Dễ dàng hỗ trợ dịch vụ xuất Môi trường hoạt động ITM-2000 chia thành bốn vùng với tốc độ bit Rb sau: § Vùng 1: nhà, pico, Rb ( Mbit/s § Vùng 2: thành phố, micro, Rb ( 384 kbit/s § Vùng 3: ngoại ơ, macro, Rb ( 144 kbit/s § Vùng 4: toàn cầu, Rb = 9,6 kbit/s * Các hoạt động quốc tế xây dựng tiêu chuẩn hệ thống thơng tin di động hệ ba Trong q trình thiết kế hệ thống thông tin hệ ba, hệ thống hệ hai (GSM, IS-95 CDMA PDC (tổ ong cá nhân)) quan tiêu chuẩn hóa vùng xem xét để đưa đề xuất tương thích Các cơng nghệ nghiên cưu để đưa đề xuất cho hệ thống thơng tin di động hệ ba gồm: § W-CDMA (CDMA băng rộng) § W-TDMA (TDMA băng rộng) § TDMA/CDMA băng rộng § OFDMA (đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao) § ODMA (đa truy nhập theo hội) Cơng nghệ W-CDMA có tính sở sau: § Hoạt động CDMA băng rộng với băng tần MHz § Lớp vật lý linh hoạt để tích hợp tất tốc độ sóng mang § Tái sử dụng Ngồi cơng nghệ có tính tăng cường sau: § Phân tập phát § Anten thích ứng § Hỗ trợ cấu trúc thu tiên tiến W-CDMA nhận ủng hộ lớn trước hết nhờ tính linh hoạt lớp vật lý việc hỗ trợ kiểu dịch vụ khác nhau, đặc biệt tốc độ bit thấp trung bình Nhược điểm W-CDMA hệ thống không cấp phép băng TDD với phát thu liên tục, công nghệ W-CDMA không tạo điều kiện cho kỹ thuật chống nhiễu phương tiện làm việc máy điện thoại không dây GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HỒNG Page of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA Hình 6.19 So sánh quan hệ BER Delay user Hình 6.20 Quan hệ BER độ lệch Doppler GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HỒNG Page 81 of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA III NHẬN XÉT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Những phần thực Để thực mô này, em cố gắng tìm hiểu rõ hệ thống MC-DS-CDMA hệ thống OFDM Điều quan trọng cho thân em trình tiếp cận kết khoa học đạt chuyên ngành Ngoài em tìm hiểu thêm matlab, chương trình phổ biến mạnh mơ Trong đề tài này, việc thực nêu chi tiết nên giúp ích cho bạn mong muốn tìm hiểu chưa tiếp cận phần mềm Q trình mơ cho thấy ưu điểm hệ thống thích nghi khả chơng nhiễu cao hơn, tốc độ thay đổi phù hợp với thực tế kênh truyền Tất lý thuyết tính toán dự đoán Hạn chế hướng phát triển Do thời gian lực hạn chế, nên chương trình chưa cho kết hồn tồn giống mong đợi Điều khắc phục cách định cỡ lại chi tiết hơn, chèn thêm khối chức cho giống với thực tế Việc ứng dụng đề tài vào thực tế khó khăn việc tính tốn tương đối phức tạp Tín hiệu hồi tiếp chiếm băng thông truyền nên khó khăn cho việc quy hoạch mạng Một vấn đề quan trọng phần thực chưa giải độ trễ tín hiệu hồi tiếp Điều định lớn đến giá trị BER thực tế Tuy nhiên phần mô độ trễ phụ thuộc vào tốc độ máy tính nên tương đối nhỏ GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HỒNG Page 82 of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA Phục lục Tài liệu tham khảo [1] Branka Vucetic, Jinhong Yuan, “Space-Time Coding”, John Wiley & Sons, 2003, ISBN 0-470-84757-3 [2] Volker Kuhn, “Wireless Communications over MIMO Channels”, John Wiley & Sons, 2006, ISBN-13 978-0-470-02716-5 [3] Yoshitaka Hara, Akinori Taira, Kenji Suto and Tomoaki Ohtsuki, “Throughput Enhancement for MIMO–OFDM Systems Using Transmission Control and Adaptive Modulation”, July 2004 [4] Quan Zhou, Student Member, IEEE, and Huaiyu Dai, Member, IEEE, “Joint Antenna Selection and Link Adaptation for MIMO Systems”, April 2005 [5] Jia Tang and Xi Zhang, “Link-Adaptation-Enhanced Dynamic Channel Allocation for MIMO-OFDM Wireless Networks”, March 2005 [6] Severine Catreux ,Vinko Erceg, David Gesbert, Robert W Heath, “Adaptive Modulation and MIMO Coding for Broadband Wireless Data Networks”, IEEE Communications Magazine , June 2002 [7] David J Lovey, Robert W Heath Jr., Wiroonsak Santipachz, Michael L Honigz, “What is the Value of Limited Feedback for MIMO Channels?”, June 2004 [8] Yoshitaka Hara_, Akinori Tairay, Kenji Sutoz, and Tomoaki Ohtsuki, “Transmission Control Scheme for Throughput Maximization in MIMO Systems”, March 2005 [9] Yingwei Yao, Georgios B Giannakis, “Rate-Maximizing Power Allocation in OFDM Based on Partial Channel Knowledge” IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS, 2004 [10] Mohamed_Slim Alouini and Andrea Goldsmith, “Adaptive M-QAM Modulation Over Nakagami Fading Channels” Communication Theory Mini-Conference in conjunction with IEEE Global Communications Conference, 1997 [11] L.-L Yang and L Hanzo (2003) Multicarrier DS-CDMA: A Multiple Access Scheme for Ubiquitous Broadband Wireless Communication IEEE Commu Mag., pp.116124, Oct 2003 [12] Fang-Biau Ueng et al (2006) Adaptive MC-CDMA and MC-DS-CDMA Receivers for Multiuser and Multipath Fading Communications International Conference On Communications And Mobile Computing [13] Osvaldo Mendoza (2002) Measurement of EVM (Error Vector Magnitude) for 3G Receivers Master’s Thesis, Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden [14] Khaled M Gharaibeh et al (2004) Accurate Estimation of Digital Communication System Metrics — SNR, EVM and Rho in a Nonlinear Amplifier Environment Automatic RF Techniques Group (ARFTG), Orlando, FL GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HOÀNG Page 83 of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA PHỤ LỤC Mã lệnh khối ấn định kênh thích nghi (Channel allocation) function [streamout,ind1,affnum] = channelallocation(streamin,channelstate) % This block supports an embeddable subset of the MATLAB language % See the help menu for details KU = 112; G = 64; Omega = abs(channelstate.^2); sigma1 = -1.5*Omega(1,:)/(log(5e-3)); % no interference sigma2 = -1.5*Omega(2,:)/(log(5e-3)); %test user sigma_arr1 = reshape(sigma1',1,KU); sigma_arr2 = reshape(sigma2',1,KU); [ sigma_sorted1, index1 ] = sort(sigma_arr1,2,'descend'); [ sigma_sorted2, index2 ] = sort(sigma_arr2,2,'descend'); sigsum1 = 0+0i; sigsum2 = 0+0i; sigmathres1 = 0+0i; sigmathres2 = 0+0i; asum1 = 0+0i; asum2 = 0+0i; for i=1:KU sigma_sorted1(i); sigsum1 = sigsum1 + 1/sigma_sorted1(i); sigmathres1 = i/(G + sigsum1) ; alpha_check1 = (1/G)*(1/sigmathres1 - 1/sigma_sorted1(i)); if (alpha_check1 < 0) GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HỒNG Page 84 of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA sigsum1 = sigsum1 - 1/sigma_sorted1(i); i = i - 1; sigmathres1 = i/(G + sigsum1) ; break end end num1 = i; alpha_dis1=complex(zeros(KU,1)); for j=1:num1 alpha_dis1(j) = (1/G)*(1/sigmathres1 - 1/sigma_sorted1(j)); asum1 = asum1 + alpha_dis1(j); if (alpha_dis1(j) 20 best sigma % firstly take 20 first index of ind => location of 20 subcarriers to transmit best_1_20_ind = zeros(112,1); j = 1; for i=1:KU %index(i) %if (index(i) 112) best_2_20_ind(j,1) = index2(i); if (j == 112 ) break end j = j + 1; %end end %sigma_1_sorted_selected = sigma_sorted(1,:) %output sequence of 112*64 matrix outputstream = complex(zeros(112,64)); %20 first ind will correspond with 20 stream of 20*64 input for i=1:112 outputstream(best_1_20_ind(i,1),:) = streamin(:,i)';%*sqrt(alpha_dis1(i)); end %similar for user for i=1:112 %outputstream(best_2_20_ind(i,1),:) = outputstream(best_2_20_ind(i,1),:) + streamin(:,112+i)'; outputstream(i,:) = outputstream(i,:) + streamin(:,112+i)'; end %permute streamout = outputstream; ind1 = best_1_20_ind; affnum = num1; GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HỒNG Page 87 of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA Mã lệnh khối thích nghi tốc độ (Source rate) function rate = SourceRate(num,mode) % This block supports an embeddable subset of the MATLAB language % See the help menu for details num1 = (num); if (mode == 0) mode = 1; end %rate = 0; modnum = num1; if (mode == 2) modnum = 2*num1; end if (mode == 3) modnum = 4*num1; end if (mode == 4) modnum = 6*num1; end modnum; mode; rate = 0.75*(modnum - mod(modnum,4)); Mã lệnh chương trình dùng để vẽ mối quan hệ BER - SNR % Simulate and plot BER for each mode % Set payload error meter to stop simulation after 100 errors % Turn off instrumentation clear results; % Define model modelname='rmcdscdmaworking2_amod_print_compare'; GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HOÀNG Page 88 of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA % Turn on AWGN % Set EsNo variable set_param([modelname '/AWGN Channel1'],'SNRdB','varsnr') set_param([modelname '/AWGN Channel2'],'SNRdB','varsnr') snrarr = 15:5:40 for i = 1:length(snrarr) varsnr = snrarr(i); disp(['varsnr=' num2str(varsnr)]) sim(modelname) % Run until 100 errors results(i) = ber; results2(i) = ber1; end % Plot results semilogy(snrarr,[results;results2],'*-'); grid; title('BER v SNR dB'); xlabel('SNR'); ylabel('BER'); legend('Adaptive DCA','Nonadaptive FCA') Mã lệnh chương trình dùng để vẽ mối quan hệ RATE-SNR %plot rate-snr % Simulate and plot BER for each mode % Set payload error meter to stop simulation after 100 errors % Turn off instrumentation % Clear results clc; clear all; % Define model modelname='rmcdscdmaworking2_amod_print_compare'; GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HOÀNG Page 89 of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA % Turn on AWGN %set_param([modelname '/System Parameters'],'Channel_type','AWGN') % Set EsNo variable set_param([modelname '/AWGN Channel1'],'SNRdB','varsnr') set_param([modelname '/AWGN Channel2'],'SNRdB','varsnr') % % Modes to test % Modes={'1Mbps','2Mbps','5.5Mbps','11Mbps'}; % snrarr = 5:5:40 % % Set Preamble long % set_param([modelname '/System Parameters'],'Short_preamble','off'); % for Mode=1:length(Modes) % disp(['Testing Mode: ' Modes{Mode}]) % set_param([modelname '/System Parameters'],'Mode',Modes{Mode}) for i = 1:length(snrarr) varsnr = snrarr(i); disp(['varsnr=' num2str(varsnr)]) sim(modelname) % Run until 100 errors results(i) = sum(rate)/length(rate); %results2(i) = ber1; end % Plot results plot(snrarr,results,'*-'); grid; title('RATE v SNR dB'); xlabel('SNR(dB)'); ylabel('RATE(bit/frame)'); Mã lệnh chương trình dùng để vẽ mối quan hệ MODE - SNR %plot MODE_SNR % Simulate and plot BER for each mode % Set payload error meter to stop simulation after 100 errors % Turn off instrumentation GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HOÀNG Page 90 of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA % Clear results clc; clear all; % Define model modelname='rmcdscdmaworking2_amod_print_compare'; % Turn on AWGN %set_param([modelname '/System Parameters'],'Channel_type','AWGN') % Set EsNo variable set_param([modelname '/AWGN Channel1'],'SNRdB','varsnr') set_param([modelname '/AWGN Channel2'],'SNRdB','varsnr') % % Modes to test % % EsNo range to test snrarr = 5:5:40 % set_param([modelname '/System Parameters'],'Short_preamble','off'); % for Mode=1:length(Modes) % disp(['Testing Mode: ' Modes{Mode}]) % set_param([modelname '/System Parameters'],'Mode',Modes{Mode}) for i = 1:length(snrarr) varsnr = snrarr(i); disp(['varsnr=' num2str(varsnr)]) sim(modelname) % Run until 100 errors results(i) = sum(mode)/length(mode); %results2(i) = ber1; end % Plot results plot(snrarr,results,'*-'); grid; title('MODE v SNR dB'); xlabel('SNR(dB)'); ylabel('MODE'); GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HOÀNG Page 91 of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA Mã lệnh chương trình dùng để vẽ mối quan hệ BER - Gain % plot BER vs Fading Gain % Simulate and plot BER for each mode % Set payload error meter to stop simulation after 100 errors % Turn off instrumentation clear results; % Define model modelname='rmcdscdmaworking2_amod_print_compare'; % Set EsNo variable %set_param([modelname '/Multipath Rayleigh Fading Channel2'],'Fd','fadg') %set_param([modelname '/Multipath Rayleigh Fading Channel2'],'delayVec','dlayvec') set_param([modelname '/Multipath Rayleigh Fading Channel2'],'gainVecdB','gain') set_param([modelname '/Multipath Rayleigh Fading Channel1'],'gainVecdB','gain') gainarr = 0:-1:-10 % % Set Preamble long % set_param([modelname '/System Parameters'],'Short_preamble','off'); % for i = 1:length(fadgarr) for i = 1:length(gainarr) gain = [0 (gainarr(i))]; disp(['gain=' num2str(gain)]) sim(modelname) % Run until 100 errors results(i) = ber; results2(i) = ber1; end %end % Plot results semilogy(gainarr,[results;results2],'*-'); grid; title('BER v Gain Vector (dB)'); xlabel('Gain'); ylabel('BER'); legend('Adaptive DCA','Nonadaptive FCA') GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HOÀNG Page 92 of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA Mã lệnh chương trình dùng để vẽ mối quan hệ BER - Delay % Plot for BER vs Delay clear results; % Define model modelname='rmcdscdmaworking2_amod_ber2'; % Set EsNo variable %set_param([modelname '/Multipath Rayleigh Fading Channel2'],'Fd','fadg') set_param([modelname '/Multipath Rayleigh Fading Channel2'],'delayVec','dlayvec') %set_param([modelname '/Multipath Rayleigh Fading Channel2'],'gainVecdB','fadg') delarr = 11:-1:4 % % Set Preamble long % set_param([modelname '/System Parameters'],'Short_preamble','off'); for i = 1:length(delarr) dlayvec = [0 10^(-delarr(i))]; disp(['dlayvec=' num2str(dlayvec)]) sim(modelname) % Run until 100 errors results(i) = ber; end % Plot results semilogy(10.^(-delarr),(results),'*-'); grid; title('BER vs Delay vector (s)'); xlabel('Delay'); ylabel('BER'); GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HOÀNG Page 93 of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC-DS-CDMA Mã lệnh chương trình dùng để vẽ mối quan hệ BER - DOPPLER %Plot for BRE vs Doppler % Simulate and plot BER for each mode % Set payload error meter to stop simulation after 100 errors % Turn off instrumentation % Clear results clear results; clear results2; % Define model modelname='rmcdscdmaworking2_amod_print_compare'; % Set EsNo variable set_param([modelname '/Multipath Rayleigh Fading Channel2'],'Fd','fadg') set_param([modelname '/Multipath Rayleigh Fading Channel1'],'Fd','fadg') % % Modes to test % Modes={'1Mbps','2Mbps','5.5Mbps','11Mbps'}; fadgarr = 50:50:500 % % Set Preamble long % set_param([modelname '/System Parameters'],'Short_preamble','off'); % for Mode=1:length(Modes) % set_param([modelname '/System Parameters'],'Mode',Modes{Mode}) for i = 1:length(fadgarr) fadg = fadgarr(i); disp(['fadg=' num2str(fadg)]) sim(modelname) % Run until 100 errors results(i) = ber; results2(i) = ber1; end % Plot results semilogy(fadgarr,[results;results2],'*-'); grid; title('BER v Maximum Doppler Shift (Hz)'); xlabel('Max Doppler Shift'); ylabel('BER'); legend('Adaptive DCA','Nonadaptive FCA') GVHD: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG HVTH: LÊ SĨ HOÀNG Page 94 of 94 TÓM TẮT LÝ LỊCH Họ tên: LÊ SĨ HOÀNG Ngày, tháng, năm sinh: 29/12/1981 Nơi sinh: Quảng Bình Địa liên lạc: 208 Đường số Cư xá Đài Rada Phú Lâm F13, Q6, TPHCM QÚA TRÌNH ĐÀO TẠO 1999 – 2004: Học đại học, chuyên ngành Điện tử-Viễn thông trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh 2006 – 2008: Học cao học, chuyên ngành Kỹ thuật Điện tử trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC 2004 – 2008: Làm việc công ty Viễn Thông Quân Đội – Viettel ... of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC- DS- CDMA đương với hệ thống DS- CDMA Hệ thống MC- DS- CDMA phân biệt thành hệ thống với kênh phụ băng hẹp fading kênh phụ phẳng hệ thống với kênh phụ... HOÀNG Page 28 of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC- DS- CDMA Hình 2.15 Điều chế MC- CDMA Hệ thống MC- CDMA truyền ký tự liệu người dùng nhiều kênh phụ băng hẹp đồng thời Các kênh phụ nhân với... 34 of 94 THÍCH NGHI KÊNH TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG MC- DS- CDMA Chương KỸ THUẬT THÍCH NGHI ĐƯỜNG TRUYỀN 3.1 Ý TƯỞNG Thích nghi kênh truyền (Link adaptation LA) kỹ thuật thay đổi thông số truyền để