Mô phỏng hệ thống truyền thông

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG BÀI GIẢNG IT MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG PT KHOA VIỄN THÔNG Tác giả: TS Nguyễn Đức Nhân HÀ NỘI 07-2014 i LỜI MỞ ĐẦU Trong phát triển nhanh chóng hệ thống viễn thơng với phát triển mạnh mẽ hệ thống máy tính, ngày mô trở thành công cụ thiếu trình nghiên cứu phát triển hệ thống trình thiết kế triển khai hệ thống Do giảng “Mô hệ thống truyền thông” viết nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức bổ ích liên quan đến môn học Tài liệu gồm chương với nội dung sau: Chương 1: Trình bày tổng quan kỹ thuật mô bao gồm phương pháp luận, vấn đề mơ hình hóa vai trị mơ thiết kế hệ thống  Chương 2: Giới thiệu MATLAB giúp sinh viên nắm vấn đề việc sử dụng MATLAB làm cơng cụ tính tốn kỹ thuật nói chung mô hệ thống truyền thông chương sau  Chương 3: Giới thiệu Simulink, công cụ MATLAB sử dụng để mô dựa mơ hình hay sơ đồ khối, thuận tiện cho việc mô hệ thống  Chương 4: Mô q trình thu phát tín hiệu bao gồm vấn đề tín hiệu mơ phỏng, mơ q trình thực phát thu hệ thống truyền thông  Chương 5: Mô kênh thông tin bao gồm phương pháp thực để mô kênh nói chung đến kênh thơng tin cụ thể kênh hữu tuyến kênh vô tuyến  Chương 6: Ước tính tham số hiệu hệ thống giúp sinh viên nắm vấn đề ước tính thống kê, đặc biệt đánh giá hiệu hệ thống PT IT  Chúng hy vọng giảng tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên chuyên ngành viễn thông người quan tâm Tuy nhiên để giúp sinh viên nắm bắt vấn đề kỹ thuật mô hệ thống truyền thơng địi hỏi người học phải có kiến thức tổng hợp môn học sở khác mà khơng phải thuộc mục tiêu nội dung môn học Đây phiên viết thời gian ngắn không tránh khỏi sai sót Chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp q thầy cơ, bạn sinh viên người quan tâm để hoàn thiện tài liệu Tác giả TS Nguyễn Đức Nhân ii MỤC LỤC Chương Tổng quan kỹ thuật mô 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Phương pháp luận mô 1.2.1 Mô hình hóa tốn 1.2.2 Tính đa mặt mô 1.3 Các khái niệm mơ hình hóa 10 1.3.2 Mơ hình hóa thành phần chức 11 1.3.3 Mơ hình hóa q trình ngẫu nhiên 11 1.3.4 Mơ hình hóa hệ thống giả định 12 1.4 Kỹ thuật đánh giá hiệu 13 1.5 Sai số mơ IT 1.3.1 Mơ hình hóa hệ thống PT 1.5.1 Sai số mơ hình hóa hệ thống 14 14 1.5.2 Sai số mơ hình hóa linh kiện 15 1.5.3 Sai số mơ hình hóa q trình ngẫu nhiên 16 1.5.4 Sai số xử lý 17 1.6 Vai trị mơ thiết kế hệ thống truyền thông 17 1.7 Tổng kết chương 21 Câu hỏi/bài tập chương 21 Chương Giới thiệu MATLAB 22 2.1 Giới thiệu chung 22 2.2 Các cấu trúc MATLAB 23 2.2.1 Các biến MATLAB 23 2.2.2 Các phép tính số học 27 2.2.3 Các phép tính logic quan hệ 31 2.2.4 Các hàm toán học 33 2.2.5 Các hàm đồ họa 35 iii 43 2.3 Thao tác ma trận vectơ 44 2.4 Lập trình MATLAB 47 2.4.1 Các thủ tục MATLAB 47 2.4.2 Các hàm MATLAB 49 2.4.3 Cấu trúc ngôn ngữ MATLAB 50 2.4.4 Hàm eval 54 2.4.5 Điều khiển hàm 55 2.5 MATLAB Editor Debugger 56 2.5.1 Các chức Editor 56 2.5.2 Các chức Debugger 57 2.6 Một số phương pháp số sử dụng MATLAB 58 2.6.1 Phương pháp tìm nghiệm 58 2.6.2 Phương pháp tích phân IT 2.2.6 Các hoạt động I/O 59 61 2.7 Tổng kết chương 68 PT 2.6.3 Phương pháp giải phương trình vi phân Câu hỏi/bài tập chương 69 Chương Giới thiệu Simulink 72 3.1 Giới thiệu chung 72 3.2 Nguyên lý hoạt động Simulink 73 3.2.1 Xây dựng sơ đồ khối Simulink 73 3.2.2 Tham số hóa khối Simulink 74 3.2.3 Mơ Simulink 76 3.3 Giải phương trình vi phân Simulink 77 3.4 Đơn giản hóa hệ thống Simulink 81 3.5 Tương tác với MATLAB 83 3.5.1 Truyền biến Simulink MATLAB 83 3.5.2 Lặp lại mô Simulink MATLAB 83 3.5.3 Truyền biến thơng qua biến tồn cục 85 3.6 Tổng kết chương 85 iv Câu hỏi/bài tập chương 86 Chương Mơ tín hiệu q trình thu phát 87 4.1 Giới thiệu 87 4.1.1 Mơ hình mơ tín hiệu băng gốc thơng dải 88 4.1.2 Q trình lấy mẫu nội suy 91 4.1.3 Khai triển Fourier 96 4.2 Mơ nguồn tín hiệu 98 4.2.1 Nguồn tín hiệu tương tự 98 100 4.2.3 Nguồn tín hiệu ngẫu nhiên 101 4.3 Mã hóa 106 4.3.1 Mã hóa nguồn 106 4.3.2 Mã đường truyền 109 4.3.3 Mã hóa kênh 4.4 Điều chế giải điều chế PT 4.4.1 Điều chế tín hiệu tương tự IT 4.2.2 Nguồn tín hiệu số 113 116 116 4.4.2 Điều chế tín hiệu số 119 4.4.3 Quá trình thu giải điều chế 122 4.5 Quá trình lọc 127 4.5.1 Lọc tạo dạng phổ 127 4.5.2 Lọc tạo dạng xung 129 4.5.3 Các lọc phối hợp 132 4.6 Quá trình đồng 136 4.6.1 Q trình đồng mơ 136 4.6.2 Mơ mạch vịng khóa pha (PLL) 140 4.7 Tổng kết chương 142 Chương Mô kênh thông tin 145 5.1 Giới thiệu chung 145 5.2 Mô hình kênh AWGN 148 5.3 Các mơ hình kênh thơng tin cụ thể 152 v 5.3.1 Kênh hữu tuyến ống dẫn sóng 152 5.3.2 Kênh vơ tuyến 153 5.3.3 Kênh pha đinh đa đường 157 5.3.4 Kênh rời rạc 162 5.4 Tổng kết chương 168 Câu hỏi/bài tập chương 168 170 6.1 Ước tính tham số 170 6.1.1 Ước tính mức sóng trung bình 170 6.1.2 Ước tính cơng suất trung bình 171 6.1.3 Ước tính phổ 172 6.2 Ước tính tỉ số SNR 174 6.3 Đánh giá hiệu hệ thống 176 6.3.1 Phương pháp Monte-Carlo 6.3.2 Phương pháp bán giải tích PT 6.3.3 Các phương pháp khác IT Chương Ước tính tham số đánh giá hiệu 177 182 183 6.3.4 Một số ví dụ mơ hệ thống viễn thơng 184 6.4 Tổng kết chương 187 Câu hỏi/bài tập chương 187 Tài liệu tham khảo 188 Phụ lục A 189 vi DANH SÁCH THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Thuật ngữ tiếng Anh F FIR FM FSK H HDL HMM I I/O IDFT IIR IS ISI N NRZ O OFDM Amplitude Modulation Alternate Mark Inversion Amplitude Shift Keying Additive White Gaussian Noise Bit Errors Rate Tốc độ lỗi Discrete Fourier Transform Differential Phase Shift Keying Double Side Band Digital Signal Processing Khai triển Fourier rời rạc Khóa dịch pha vi sai Điều chế biên kép Xử lý tín hiệu số equivalent random process Quá trình ngẫu nhiên tương đương Finite Impulse Response Frequency Modulation Frequency Shift Keying Đáp ứng xung hữu hạn Điều chế tần số Khóa dịch tần Hardware Description Language Hiden Markov Model Ngôn ngữ đặc tả phần cứng Mô hình Markov ẩn Input/Output Inverse Discrete Fourier Transform Infinite Impulse Response Important Sampling Inter-Symbol Interference Vào/Ra Khai triển Fourier rời rạc đảo Đáp ứng xung vô hạn Lấy mẫu quan trọng Giao thoa ký hiệu Non-Return-to-Zero Không trở không Orthogonal Frequency Division Ghép kênh phân chia theo tần IT AM AMI ASK AWGN B BER D DFT DPSK DSB DSP E erp Chuyển đối tín hiệu tương tự sang số Điều chế biên độ Đảo dấu mã Khóa dịch biên độ Nhiễu Gauss trắng cộng Analog to Digital Conversion PT A ADC Thuật ngữ tiếng Việt vii Pulse Code Modulation Performance Evaluation Technique Phase Locked Loop Phase Modulation Power Spectral Density Phase Shift Keying Điều chế xung mã Kỹ thuật ước tính hiệu Mạch vịng khóa pha Điều chế pha Mật độ phổ cơng suất Khóa dịch pha Quasi-Analytical Quadrature Amplitude Modulation Quadrature Phase Shift Keying Bán giải tích Điều chế biên độ cầu phương Khóa dịch pha cầu phương Random Number Generator Return-to-Zero Bộ tạo số ngẫu nhiên Trở không Symbol Error Rate Signal to Noise Ratio Single Side Band Tốc độ lỗi ký hiệu Tỉ số tín hiệu nhiễu Điều chế đơn biên Tributary Delay Line Đường trễ nhánh Vestigial Side Band Điều chế rớt biên IT số trực giao PT P PCM PET PLL PM PSD PSK Q QA QAM QPSK R RNG RZ S SER SNR SSB T TDL V VSB Multiplexing viii Chương Tổng quan kỹ thuật mơ Mơ ngày có mặt nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật đặc biệt thiết kế hệ thống truyền thông Nội dung chương trình bày vấn đề tổng quan kỹ thuật mơ nói chung mơ hệ thống truyền thơng nói riêng 1.1 Giới thiệu chung Trong thập kỷ qua hệ thống truyền thơng kỹ thuật xử lý tín hiệu ngày tăng nhanh chóng mức độ phức tạp Trong suốt thời gian IT lên loại công nghệ liên quan đến phần cứng tốc độ cao chi phí rẻ xử lý tín hiệu số, công nghệ quang sợi, linh kiện mạch tích hợp có tác động mạnh mẽ đến việc triển khai hệ thống truyền thông Trong phát triển mức độ phức tạp hệ thống truyền thông tăng lên theo thời gian nỗ PT lực địi hỏi cho q trình phân tích thiết kế, cần thiết để đưa cơng nghệ vào sản phẩm thương mại nhanh chóng địi hỏi thiết kế hồn thành thời gian, hiệu chi phí khơng nhiều cơng sức Các nhu cầu đáp ứng cách sử dụng công cụ thiết kế phân tích mạnh mẽ trợ giúp máy tính Một loạt kỹ thuật trợ giúp máy tính phát triển nhiều năm qua để hỗ trợ q trình mơ hình hóa, phân tích thiết kế hệ thống truyền thơng Các kỹ thuật trợ giúp máy tính nằm hai loại bản: tiếp cận dựa công thức mà máy tính sử dụng để ước tính cơng thức phức tạp tiếp cận dựa mơ mà máy tính sử dụng để mơ dạng sóng tín hiệu truyền qua hệ thống Hiệu hệ thống truyền thơng đánh giá việc sử dụng tính tốn dựa cơng thức, mơ dạng sóng đo kiểm chế tạo mẫu thử Các kỹ thuật dựa công thức dựa vào mơ hình đơn giản hóa cung cấp nhìn sâu mối quan hệ tham số thiết kế hiệu hệ thống chúng hữu ích giai đoạn đầu q trình thiết kế cho việc khám phá khơng gian thiết kế mở rộng Tuy nhiên ngoại trừ trường hợp q đơn giản lý tưởng hóa khó để đánh giá hiệu hệ thống truyền thông phức tạp kỹ thuật giải tích với độ xác cần cho q trình thiết kế chi tiết Đánh giá hiệu dựa phép đo kiểm thu từ mẫu thiết kế thử phần cứng tất nhiên phương pháp xác đáng tin cậy, hữu ích giai đoạn sau thiết kế lựa chọn thiết kế giới hạn tập nhỏ Tiếp cận nhìn chung tốn nhiều thời gian khơng linh hoạt Nó rõ ràng không khả thi để sử dụng tiếp cận giai đoạn đầu chu trình thiết kế số lượng lựa chọn thiết kế lớn Băng tiếp cận dựa mô để đánh giá hiệu năng, hệ thống mơ hình hóa gần mức chi tiết mong muốn khơng gian thiết kế khai thác cụ thể chi tiết tiếp cận dựa công IT thức đo kiểm Dựa mơ ta kết hợp mơ hình thực nghiệm tốn học cách dễ dàng kết hợp đặc tính đo linh kiện tín hiệu thực vào phân tích thiết kế Các dạng sóng mơ sử dụng tín hiệu đo thử cho việc kiểm tra chức PT hoạt động phần cứng Thực sự, tiếp cận dựa mơ sử dụng để tạo mơi trường chế tạo mẫu thử nhanh chóng cho việc phân tích thiết kế hệ thống xử lý tín hiệu truyền thơng, mơi trường mơ hình phần mềm kết hợp với liệu phần cứng tín hiệu thực để tạo mẫu thiết kế không lỗi tiết kiệm chi phí thời gian Nhược điểm tiếp cận mơ tải tính tốn lớn giảm thiểu lựa chọn cẩn thận kỹ thuật mơ hình hóa mô 1.2 Phương pháp luận mô 1.2.1 Mơ hình hóa tốn Mục đích cuối mơ phỏng tạo lại đặc tính hệ thống vật lý thực tế thơng qua tính tốn dựa máy tính Một tốn mơ đơn giản thường bao gồm bốn bước sau: 6.3.2 Phương pháp bán giải tích Đối với phương pháp Monte-Carlo, tải tính tốn lớn tốc độ lỗi kỳ vọng nhỏ Ví dụ tốc độ lỗi cỡ 10-8 địi hỏi 109 – 1010 ký hiệu truyền Trong phương pháp giải tích khó đánh giá tốc độ lỗi xác hệ thống phức tạp Do phương pháp bán giải tích áp dụng để khắc phục giới hạn phương pháp Monte-Carlo giải tích Trong phương pháp bán giải tích, kiến thức hệ thống phân tích sử dụng để giảm tải IT tính tốn mức độ phức tạp mà mơ Monte-Carlo địi hỏi Hình 6-6 Các phương pháp khác để đánh giá hiệu hệ thống Ý tưởng thực phương pháp bán giải tích là: Thực phát PT chuỗi ký hiệu ngẫu nhiên có độ dài Lm (L bậc điều chế) qua hệ thống mô phỏng, tiếp sau xác suất lỗi trung bình tính dựa phương pháp giải tích thơng qua đánh giá hàm mật độ xác suất mẫu thu định Xét trường hợp hệ thống nhị phân đơn giản mơ tả hình 6-7 Trong hệ thống điểm thu lý tưởng A, méo dạng tự biểu mẫu biên độ quanh điểm cho thấy mẫu ví dụ vk = (1 - k)A, k tỉ phần lỗi cho mẫu thứ k Đối với mẫu đó, xác suất lỗi có điều kiện xác định pk   vk f n ( )d  Fn (vk ) (6.45)  fn hàm xác suất chiều Fn hàm phân bố tích lũy Đối với nguồn  nhiễu Gauss, pk  12 erfc vk  2 , vk = (1 - k)A, 2 công suất nhiễu Nếu chuỗi N bít phát đi, BER tổng cộng trung bình phép tính trung bình pk p N N p k 1 k (6.46) 182 Nói cách khác phương pháp bán giải tích sử dụng cơng thức tính BER phương pháp giải tích, tham số cơng thức ước tính từ mẫu thu định sau chạy mơ Hình 6-7 Mơ tả phương pháp bán giải tích cho hệ thống nhị phân: phương pháp bán giải tích: IT Một đoạn mã MATLAB cho ví dụ ước tính BER dựa PT % Ví dụ ước tính BER dựa phương pháp bán giải tích % xx – vector tín hiệu thu sau mô % nbw – độ rộng băng tần nhiễu % EsOverN0dB – Tỉ số tín hiệu nhiễu theo dB … nx = length(xx); % Độ dài chuỗi ký hiệu đầu vào thu; % Xác định phương sai nhiễu EsOverN0 = 10^(EsOverN0dB/10); % dB to linear N0 = Es/EsOverN0; % Công suất nhiễu sigma = sqrt(N0*nbw*2); % Phương sai nhiễu d = abs(xx); pe = sum(Q(d/sigma)); pe = pe/nx; % Ước tính xác suất lỗi 6.3.3 Các phương pháp khác Để giảm thời gian ước tính hiệu hệ thống, số phương pháp khác sử dụng Phương pháp lấy mẫu quan trọng (IS): • Kỹ thuật để ước tính tính chất phân bố xác định có mẫu từ dạng phân bố khác • Thực lấy mẫu trình: trình đặc trưng cho trình khác ảnh hưởng lên tín hiệu 183 Phương pháp ngoại suy phân bố: • Kỹ thuật cho phép mở rộng quan tâm • Thực xác định tốc độ lỗi chế độ lỗi cao: ước tính có độ tin cậy cao • Mở rộng ước tính để dự đốn tốc độ lỗi điều kiện SNR mà tốc độ lỗi nhỏ Tuy nhiên việc cải thiện tốc độ chạy mô phương pháp làm cho sai số kết đầu tăng lên Do cần ý áp dụng có đánh giá phương pháp việc so sánh kiểm chứng với phương pháp Monte-Carlo 6.3.4 Một số ví dụ mơ hệ thống viễn thơng Ví dụ 6.1: Mơ hệ thống DPSK qua kênh AWGN IT Một mơ hình mơ hệ thống đơn giản sử dụng điều chế DPSK cho thấy hình 6-8 mức ký hiệu, hiệu hệ thống ước tính phương pháp Monte Carlo Chương trình MATLAB mơ hệ thống đơn giản PT cho kết cho thấy hình 6-9 % Ví dụ mơ hệ thống DPSK qua kênh AWGN % Tạo tin tín hiệu số cho điều chế DPSK M = 2; N = 1000000; x = randint(1,N,M); % Điều chế DPSK s = dpskmod(x,M); % Truyền qua kenh AWGN SNRdB = 0:9; SNR = 10.^(SNRdB/10); ber = []; Pb = []; for k = 1:10 r = awgnchan(s,SNRdB(k)); xr = dpskdemod(r,M); % Giai dieu che DPSK % Xac dinh loi e = (x ~=xr); ne = sum(e); ber(k) = ne/N; % Xác suất lỗi ước tính % Xác suất lỗi lý thuyết Pb(k) = 1/2*exp(-SNR(k)); end % Hiển thị kết figure(1); % BER curve semilogy(SNRdB,Pb,'-',SNRdB,ber,'r*-.');grid; xlabel('Eb/N0 in dB');ylabel('BER'); legend('Theory','Simulation'); 184 dk Mã hóa vi sai Bộ điều chế PSK sk rk Kênh AWGN Bộ giải điều chế d’k Giải mã vi sai x’k x k  d k  d k 1 d k  d k 1  x k So sánh Ước tính BER Hình 6-8 Mơ hình mơ hệ thống DPSK qua kênh AWGN 10 10 10 10 -1 -2 -3 PT 10 IT Theory Simulation BER xk -4 10 Eb/N0 in dB Hình 6-9 Kết BER hàm SNR hệ thống DPSK truyền qua kênh AWGN 185 Ví dụ 6.2: Mơ hệ thống BPSK qua kênh AWGN kênh pha đinh Rayleigh Mơ hình mơ hệ thống cho thấy hình 6-10 hệ thống sử dụng điều chế BPSK truyền hai kênh AWGN kênh pha đinh Rayleigh để so sánh hiệu Kết mô cho thấy hình 6- IT 11 PT Hình 6-10 Mơ hình mơ hệ thống Hình 6-11 Kết mô hệ thống BPSK 186 6.4 Tổng kết chương Nội dung chương đề cập đến kỹ thuật ước tính tham số bao gồm tham số tín hiệu, tỉ số tín hiệu nhiễu tham số hiệu hệ thống Trong kỹ thuật ước tính tham số hiệu qua xác suất lỗi, phương pháp Monte Carlo trình bày cụ thể từ phương pháp luận đến cách thức thực Ngồi phương pháp bán giải tích giới thiệu cách để giúp ước tính xác suất lỗi nhanh Các phương pháp khác lấy mẫu quan trọng ngoại suy đuôi giới thiệu để gợi mở cho người học tìm tịi thêm Một vài ví dụ mơ đưa để minh họa nội dung chương Câu hỏi/bài tập chương 6-1/ Hãy tính số lượng ký hiệu cần truyền mơ Monte Carlo ước tính xác suất lỗi 10-3 đảm bảo khoảng tin cậy 10-4 với xác suất 90% lọc phối hợp thu IT 6-2/ Mô hiệu hệ thống điều chế DPSK cho ví dụ 6.1 phương pháp Monte-Carlo với dạng xung điều chế xung vuông có sử dụng 6-3/ Mơ hiệu hệ thống điều chế DPSK cho ví dụ 6.1 PT phương pháp Monte-Carlo với dạng xung điều chế xung raised cosine có sử dụng lọc phối hợp thu 6-4/ Mô hệ thống điều chế DPSK cho ví dụ 6.1 đánh giá hiệu phương pháp bán giải tích với dạng xung điều chế xung vng có sử dụng lọc phối hợp thu 6-5/ Mô hiệu hệ thống điều chế BPSK truyền qua kênh pha đinh đa đường có đặc tính cho tập 5-7 phương pháp Monte-Carlo với dạng xung điều chế xung vng có sử dụng lọc phối hợp thu 187 Tài liệu tham khảo [1] Michel C Jeruchim, Philip Balaban, Simulation of Communication Systems: Modeling, Methodology and Techniques, 2nd ed., Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2000 [2] Nguyễn Viết Đảm, Mô hệ thống viễn thông ứng dụng MATLAB, NXB Bưu Điện, 2007 [3] J G Proakis, M Salehi, G Bauch, Contemporary Communication Systems Using MATLAB and Simulink, 3rd ed., Cengage Learning, 2012 [4] O Beucher, M Weeks, Introduction to MATLAB and Simulink: A Project Approach, 3rd ed., Infinity Science Press, 2008 [5] Mathworks Inc., MATLAB and Simulink Student Version: Getting Started With MATLAB, 2007 Mcgraw-Hill, 2010 IT [6] Steven C Chapra, R P Canale, Numerical Methods for Engineers, 6th ed., [7] Dennis Silages, Digital Communication Systems using MATLAB and Simulink, PT Bookstand Publishing, 2009 [8] K C Raveendranathan, Communication Systems Modeling and Simulation using MATLAB and Simulink, Universities Press, 2011 [9] Mohsen Guizani, Ammar Rayes, Bilal Khan, Ala Al-Fuqaha, Network Modeling and Simulation: A Practical Perspective, Wiley, 2010 188 Phụ lục A Một số thư viện hàm xử lý tính tốn MATLAB cho mơ hệ thống truyền thơng A.1 Thư viện Communications Toolbox Kênh truyền bsc Doppler filter(channel) mimochan rayleighchan ricianchan stdchan PT Nguồn tín hiệu commsrc.pattern randerr randint randsrc Kênh AWGN Mơ hình kênh đối xứng nhị phân Gói lớp Doppler Lọc tín hiệu theo đối tượng kênh Tạo đối tượng kênh pha đinh MIMO Xây dựng đối tượng kênh pha đinh Rayleigh Xây dựng đối tượng kênh pha đinh Rice Xây dựng đối tượng kênh từ tập mơ hình tiêu chuẩn hóa IT awgn wgn Xây dựng đối tượng tạo mẫu tín hiệu Tạo mẫu lỗi bit Tạo ma trận số nguyên ngẫu nhiên phân bố Tạo ma trận ngẫu nhiên sử dụng bảng ký tự quy định Tạo nhiễu Gauss trắng Mã hóa nguồn arithdeco arithenco Giải mã nhị phân sử dụng giải mã số học Mã hóa chuỗi ký hiệu sử dụng mã hóa số học compand Bộ nén/giãn luật  luật A mã nguồn dpcmdeco Giải mã sử dụng điều chế mã xung vi sai Mã hóa sử dụng điều chế mã xung vi sai Tối ưu hóa tham số điều chế mã xung vi sai Giải mã Huffman Tạo từ điển mã Huffman cho nguồn mơ hình xác suất dpcmenco dpcmopt huffmandeco huffmandict huffmanenco biết Mã hóa Huffman 189 Tối ưu hóa tham số lượng tử hóa sử dụng thuật tốn Lloyd Tạo số lượng tử hóa giá trị đầu lượng tử hóa Lloyds quantize Mã sửa lỗi bchenc bchgenpoly bchnumerr convenc cyclgen cyclpoly decode dvbs2ldpc encode fec.bchdec fec.bchenc fec.ldpcdec fec.rsdec fec.rsenc gen2par gfweight hammgen rsdec rsdecof rsenc rsgenpoly syndtable vitdec Xây dựng đối tượng giải mã Reed-Solomon Xây dựng đối tượng mã hóa Reed-Solomon Chuyển đổi ma trận sinh kiểm tra chẵn lẻ Tính khoảng cách tối thiểu mã khối tuyến tính Tạo ma trận sinh kiểm tra chẵn lẻ mã Hamming Bộ giải mã Reed-Solomon Giải mã tệp ASCII mã hóa sử dụng mã Reed-Solomon Bộ mã hóa Reed-Solomon Tạo đa thức tạo mã mã Reed-Solomon Tạo bảng syndrome giải mã Giải mã chập liệu nhị phân sử dụng thuật toán Viterbi PT fec.ldpcenc Bộ giải mã BCH Bộ mã hóa BCH Bộ tạo đa thức tạo mã BCH Số lỗi sửa mã BCH Mã chập liệu nhị phân Tạo ma trận sinh kiểm tra chẵn lẻ mã cyclic Tạo đa thức tạo mã mã cyclic Bộ giải mã khối Các mã LDPC theo tiêu chuẩn DVB-S.2 Bộ mã hóa khối Xây dựng đối tượng giải mã BCH Xây dựng đối tượng mã hóa BCH Xây dựng đối tượng giải mã LDPC Xây dựng đối tượng mã hóa LDPC IT bchdec Điều chế/giải điều chế tương tự amdemod ammod fmdemod fmmod pmdemod pmmod ssbdemod ssbmod Giải điều chế AM Điều chế AM Giải điều chế FM Điều chế FM Giải điều chế PM Điều chế PM Giải điều chế SSB Điều chế SSB 190 Điều chế/giải điều chế số dpskdemod dpskmod fskdemod fskmod genqamdemod genqammod modem modnorm mskmod oqpskdemod oqpskmod pamdemod pammod pskdemod pskmod qamdemod qammod bercoding berconfint berfading berfit PT Đánh giá hiệu IT Giải điều chế MSK Điều chế MSK Giải điều chế QPSK bù Điều chế QPSK bù Giải điều chế xung biên Điều chế xung biên Giải điều chế PSK Điều chế PSK Giải điều chế QAM Điều chế QAM mskdemod berawgn Giải điều chế DPSK Điều chế DPSK Giải điều chế FSK Điều chế FSK Giải điều chế QAM tổng quát Điều chế QAM tổng quát Gói lớp modem Hệ số định cỡ cho chuẩn hóa đầu điều chế BER cho kênh AWGN không sử dụng mã BER cho kênh AWGN mã hóa BER khoảng tin cậy mô Monte-Carlo BER cho kênh pha đinh Rayleigh Rice Làm khớp đường cong liệu BER thực nghiệm không phẳng BER cho trình đồng khơng hồn hảo biterr Tính số lượng lỗi bít BER commeasure.EVM Tạo đối tượng đo EVM commeasure.MER Tạo đối tượng đo MER commscope Gói lớp hiển thị thơng tin commscope.eyediagram Phân tích mẫu mắt commscope.ScatterPlot Tạo hiển thị biểu đồ chịm distspec Tính phổ khoảng cách mã chập eyediagram Tạo biểu đồ mắt bersync EyeScope noisebw Tạo hiển thị biểu đồ mắt cho đối tượng mẫu mắt H Độ rộng băng tần nhiễu tương đương lọc 191 scatterplot semianalytic symerr Tạo biểu đồ chịm Tính BER sử dụng kỹ thuật bán giải tích Tính số lượng lỗi ký hiệu SER Các lọc intdump Lấy tích phân khởi tạo (I&D) Chuyển đổi ma trận Hankel thành mơ hình hệ thống tuyến tính Thiết kế lọc IIR khai triển Hilbert Thiết kế lọc raised cosine Thiết kế lọc FIR raised cosine Thiết kế lọc IIR raised cosine Tạo dạng xung vuông hank2sys hilbiir rcosine rcosfir rcosiir rectpulse Bộ cân cma dfe IT equalize lineareq normlms PT lms mlseeq reset(equalizer) rls Xây dựng đối tượng giải thuật modul số Xây dựng đối tượng cân hồi tiếp định (DFE) Cân tín hiệu sử dụng đối tượng cân Xây dựng đối tượng cân tuyến tính Xây dựng đối tượng giải thuật thích ứng trung bình bình phương tối thiểu (LMS) Cân tín hiệu điều chế tuyến tính sử dụng thuật toán Viterbi Xây dựng đối tượng giải thuật thích ứng LMS chuẩn hóa Thiết lập lại đối tượng cân Xây dựng đối tượng giải thuật thích ứng bình phương tối thiểu đệ quy (RLS) Xây dựng đối tượng giải thuật thích ứng LMS có dấu Xây dựng đối tượng giải thuật thích ứng LMS cỡ bước biến đổi signlms varlms Trường Galois convmtx cosets dftmtx filter(gf) gf gftable minpol mldivide primpoly Ma trận tích chập vector trường Galois Tạo coset cyclotomic trường Galois Ma trận khai triển Fourier rời rạc trường Galois Bộ lọc số 1-D trường Galois Tạo mảng trường Galois Sinh tệp để gia tốc tính tốn trường Galois Tìm đa thức nhỏ phần tử trường Galois Phép chia trái ma trận \ mảng Galois Tìm đa thức nguyên trường Galois 192 Interleaving/Deinterleaving convdeintrlv convintrlv deintrlv intrlv randdeintrlv randintrlv Khôi phục trật tự ký hiệu sử dụng ghi dịch Giao hoán ký hiệu sử dụng ghi dịch Khôi phục trật tự ký hiệu Sắp xếp lại chuỗi ký hiệu Khôi phục trật tự ký hiệu sử dụng giao hoán ngẫu nhiên Sắp xếp lại ký hiệu sử dụng giao hoán ngẫu nhiên Một số hàm tiện ích bi2de bin2gray de2bi finddelay gray2bin marcumq oct2dec qfunc qfuncinv seqgen seqgen.pn vec2mat erf erfc erfinv erfcinv PT poly2trellis Đồng chỉnh hai tín hiệu trễ tín hiệu trước Chuyển đổi vector nhị phân thành số thập phân Chuyển đổi số nguyên dương thành số nguyên mã Gray tương ứng Chuyển đổi số thập phân thành vector nhị phân Ước tính trễ tín hiệu Chuyển đổi số nguyên mã Gray thành số nguyên dương tương ứng Hàm Q Marcum tổng quát Chuyển đổi số bát phân sang thập phân Chuyển đổi đa thức mã chập sang mô tả dạng lưới Hàm Q Hàm Q đảo Gói tạo chuỗi Xây dựng đối tượng tạo chuỗi giả ngẫu nhiên Chuyển đổi vector thành ma trận Hàm lỗi Hàm lỗi bù IT alignsignals Hàm lỗi đảo Hàm lỗi bù đảo A.2 Thư viện Signal Processing Toolbox Các hàm xử lý tín hiệu conv conv2 corrcoef cov cplxpair Tích chập nhân đa thức Tích chập 2-D Các hệ số tương quan Ma trận tương quan Sắp xếp số phức thành cặp liên hợp phức 193 Khử tích chập chia đa thức Khai triển Fourier rời rạc Khai triển Fourier rời rạc 2-D Dịch thành phần tần số trung tâm phổ Bộ lọc số 2-D Khoảng cách tần số đáp ứng tần Khai triển Fourier rời rạc ngược Khai triển Fourier rời rạc ngược 2-D Hiệu chỉnh pha để tạo đồ thị pha phẳng deconv fft fft2 fftshift filter2 freqspace ifft ifft2 unwrap Khai triển bitrevorder czt dct dftmtx digitrevorder IT fwht goertzel hilbert Tín hiệu giải tích rời rạc thời gian sử dụng khai triển Hilbert Khai triển cosine rời rạc ngược Khai triển Walsh-Hadamard nhanh ngược PT idct ifwht Giao hoán liệu thành trật tự đảo bit Khai triển z chirp Khai triển cosine rời rạc Ma trận khai triển Fourier rời rạc Giao hoán đầu vào thành trật tự đảo số Khai triển Walsh-Hadamard nhanh Khai triển Fourier rời rạc sử dụng thuật toán Goertzel bậc hai Xử lý tín hiệu thống kê corrmtx cpsd dspdata mscohere pburg pcov peig periodogram pmcov pmtm pmusic pwelch pyulear spectrogram spectrum tfestimate Ma trận liệu cho ước tính ma trận tự tương quan Mật độ phổ công suất chéo Thơng tin tham số liệu DSP Tính kết hợp bình phương biên độ PSD sử dụng phương pháp Burg PSD sử dụng phương pháp đồng phương Giả phổ sử dụng phương pháp vector trị riêng PSD sử dụng phương pháp periodogram PSD sử dụng phương pháp đồng phương biến đổi PSD sử dụng phương pháp đa nón Giả phổ sử dụng thuật toán MUSIC PSD sử dụng phương pháp Welch PSD sử dụng phương pháp AR Yule-Walker Vẽ tính phổ sử dụng khai triển Fourier thời gian ngắn Ước tính phổ Ước tính hàm truyền 194 Tương quan chéo Tương quan chéo 2-D Đồng phương chéo xcorr xcorr2 xcov Xử lý tín hiệu đa tốc độ Giảm tốc độ mẫu Giảm tốc độ mẫu hệ số nguyên Nội suy – Tăng tốc độ mẫu hệ số nguyên Thay đổi tốc độ mẫu hệ số tỉ lệ Tăng mẫu áp dụng lọc FIR giảm mẫu Tăng tốc độ mẫu hệ số nguyên decimate downsample interp resample upfirdn upsample Tạo dạng sóng chirp diric gauspuls IT gmonopuls pulstran rectpuls sawtooth tripuls vco PT sinc square Hàm cosine tần số quét Hàm sinc tuần hồn Dirichlet Xung hình sin điều chế dạng Gauss Đơn xung Gauss Tạo chuỗi xung Xung vuông không tuần hồn lấy mẫu Sóng tam giác cưa Hàm sinc Sóng bình phương Xung tam giác khơng tuần hoàn lấy mẫu Bộ dao động điều khiển điện áp Các lọc số cfirpm fir1 fir2 firls intfilt firrcos gaussfir butter cheby1 cheby2 freqz fvtool grpdelay Thiết kế lọc FIR pha phi tuyến phức Thiết kế lọc FIR dựa cửa số Thiết kế lọc FIR dựa lấy mẫu tần số Thiết kế lọc FIR pha tuyến tính bình phương tối thiểu Thiết kế lọc FIR nội suy Thiết kế lọc FIR raised cosine Bộ lọc tạo dạng xung FIR Gauss Thiết kế lọc Butterworth Thiết kế lọc Chebyshev kiểu Thiết kế lọc Chebyshev kiểu Đáp ứng tần lọc số Công cụ trực quan lọc Độ trễ lọc trung bình (độ trễ nhóm) 195 Đáp ứng xung lọc số Trễ pha lọc số Đáp ứng pha lọc số Đáp ứng bậc lọc số Đáp ứng pha zero lọc số Vẽ đồ thị zero-pole Lọc FIR dựa FFT sử dụng phương pháp xếp chồng-cộng Lọc liệu lọc FIR IIR Lọc số pha zero impz phasedelay phasez stepz zerophase zplane fftfilt filter filtfilt Một số hàm đặc biệt dB2pow eqtflength findpeaks mag2db pow2db udecode uencode IT db2mag Đệm vector tín hiệu thành ma trận khung liệu Chuyển đổi dB sang biên độ Chuyển đổi dB sang công suất Cân độ dài tử mẫu số hàm truyền Tìm cực đại cục Chuyển đổi biên độ sang dB Chuyển đổi công suất sang dB Giải mã đầu vào số nguyên lượng tử hóa 2n mức thành giá trị mẫu đầu Lượng tử hóa mã hóa mẫu đầu vào thành mức số nguyên đầu PT buffer 196 ... chóng hệ thống viễn thông với phát triển mạnh mẽ hệ thống máy tính, ngày mơ trở thành công cụ thiếu trình nghiên cứu phát triển hệ thống trình thiết kế triển khai hệ thống Do giảng ? ?Mô hệ thống truyền. .. thường sử dụng để mô tả hệ thống truyền thông cho thấy hình 1-3 Mức đỉnh mơ tả mạng truyền thông tạo nút mạng kết nối với qua tuyến thông tin hệ thống truyền dẫn mô tả lớp Một tuyến truyền dẫn lại... mức độ khả tin kết mô 1.3 Các khái niệm mơ hình hóa Theo nghĩa rộng, thuật ngữ ? ?hệ thống truyền thông? ?? ám đến mạng truyền thơng tồn cầu, hệ thống vệ tinh địa tĩnh, hệ thống truyền dẫn quang modem