Cải thiện chất lượng kênh truyền không dây thay đổi theo thời gian bằng kỹ thuật thích nghi không thời gian

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CHÂU MINH ĐỨC CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG KÊNH TRUYỀN KHÔNG DÂY THAY ĐỔI THEO THỜI GIAN BẰNG KỸ THUẬT THÍCH NGHI KHƠNG GIAN-THỜI GIAN Chun ngành : KÝ THUẬT ĐIỆN TỬ Mã số ngành: 60.52.70 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2007 ii 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.ĐỖ HỒNG TUẤN Cán chấm nhận xét 1: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Cán chấm nhận xét 2: ThS TRẦN VĂN SƯ Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 21 tháng năm 2007 iii ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày tháng năm NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: CHÂU MINH ĐỨC Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 31/08/1982 Nơi sinh : TRÀ VINH Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Khoá (Năm trúng tuyển) : 2005 1- TÊN ĐỀ TÀI: CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG KÊNH TRUYỀN KHÔNG DÂY THAY ĐỔI THEO THỜI GIAN BẰNG KỸ THUẬT THÍCH NGHI KHƠNG GIANTHỜI GIAN 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: NGHIÊN CỨU SƠ ĐỒ KẾT HỢP HỆ THỐNG THÍCH NGHI KHÔNG GIAN VÀ THỜI GIAN (ADAPTIVE BEAMFORMER VÀ ADAPTIVE EQUALIZER) XÉT ẢNH HƯỞNG CỦA KÊNH TRUYỀN THAY ĐỔI THEO THỜI GIAN ĐỐI VỚI HỆ THỐNG KẾT HỢP THÍCH NGHI KHƠNG GIAN VÀ THỜI GIAN MÔ PHỎNG HỆ THỐNG KẾT HỢP TRONG MƠI TRƯỜNG CĨ NHIỄU GAUSS VÀ FADING 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 05/02/2007 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 05/07/2007 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS ĐỖ HỒNG TUẤN Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) iv LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn TS ĐỖ HỒNG TUẤN, người trực tiếp hướng dẫn, tận tình bảo tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Trong suốt thời gian làm việc với thầy, thầy thân thiện, nhiệt tình dạy tạo co chúng em cảm giác gần gũi Đó thuận lợi quan trọng để em có thêm tự tin hồn thành tốt đề tài tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô môn Viễn Thông, Khoa Điện-Điện tử Trường Đại Học Bách Khoa Tp HCM tận tình giảng dạy, cung cấp kiến thức suốt thời gian em học trường Đó tảng để em thực luận văn tốt nghiệp Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè giúp đỡ, động viên em suốt trình học tập thực đề tài tốt nghiệp Tp.Hồ Chí Minh, ngày 07 tháng 07 năm 2007 Châu Minh Đức v ABSTRACT In mobile communication systems, capacity and performance are usually limited by two major impairments They are multipath fading, which causes inter-symbol interference (ISI), and interference ISI can be cancelled by equalizers and beamformers (smart antennas) can be used to reduce the effects of the interference However, in time-varying channel, the effects of ISI and interference become more complex, and traditional equalization and smart antenna techniques may not deal with In this thesis, we investigate alogrithms in which the weights of the equalizers and beamformers can be updated with time varying in time-varying channels After successfully building an adaptive equalizer and an adaptive beamformer, we will associate both of them so that both ISI and interference can be cancelled in timevarying channels TÓM TẮT NỘI DUNG Trong hệ thống thông tin di động, dung lượng hiệu suất thường bị giới hạn hai hư hại chính: fading đa đường gây nhiễu liên ký tự (ISI) can nhiễu Nhiễu liên ký tự triệt cân bằng, cịn tạo búp sóng (anten thơng minh) làm giảm ảnh hưởng can nhiễu Tuy nhiên điều kiện kênh truyền thay đổi theo thời gian ảnh hưởng nhiễu liên ký tự can nhiễu phức tạp nhiều, kỹ thuật cân anten thơng minh truyền thống khơng giải Trong luận văn xây dựng giải thuật mà trọng số cân tạo búp sóng tự động cập nhật theo thời gian theo thay đổi kênh truyền Sau thành công việc xây dựng cân thích nghi tạo búp sóng thích nghi (anten thơng minh) để triệt nhiễu ký tự can nhiễu kênh truyền thay đổi theo thời gian, ta kết hợp hai để đồng thời nhiễu liên ký tự can nhiễu bị triệt kênh truyền thay đổi theo thời gian TÓM TẮT NỘI DUNG vi GIỚI THIỆU VỀ LUẬN VĂN Giới thiệu môi trường truyền không dây Trong hệ thống thông tin di động, chất lượng hệ thống thường bị giới hạn hai tác nhân chính: nhiễu liên ký tự (ISI) can nhiễu (interference) a Nhiễu liên ký tự xuất nhiều nguyên nhân, quan trọng tượng đa đường, khơng tuyến tính đặc tuyến lọc mơi trường kênh truyền thay đổi theo thời gian (time-varying channel) • Đa đường xuất tín hiệu đến chịu phản xạ từ vật cản khác mơi trường truyền sóng, có nhiều tín hiệu đến từ hướng khác thời điểm khác nhau, tín hiệu chồng lấn lên tín hiệu khác tạo nên nhiễu liên ký tự • Nhiễu liên ký tự cịn xuất mơi trường truyền xem lọc có đặc tuyến khơng tuyến tính, nên tín hiệu truyền qua kênh truyền xem truyền qua lọc, làm cho tín hiệu bị méo dạng, chồng lấn lên tín hiệu khác tạo nên nhiễu liên ký tự • Do kênh truyền thay đổi theo thời gian nguyên nhân gây nên nhiễu liên ký tự, tín hiệu truyền qua kênh truyền bị tác động hai điều kiện môi trường khác nhau, tạo nên độ trễ, tán xạ… khác nhau, nên đến phía thu tín hiệu chồng lấn lên nhau, tạo nên nhiễu liên ký tự b Can nhiễu xuất nguyên nhân chính: nhiễu đồng kênh (CCI) nhiễu đa truy cập (MAI) GIỚI THIỆU LUẬN VĂN vii • Nhiễu đồng kênh xuất tín hiệu hoạt động tần số Trong mạng viễn thông tế bào, nhiễu đồng kênh xuất tín hiệu từ tế bào khác chiếm giữ băng tần • Khi thu giải điều chế để thu tín hiệu thu phần tín hiệu khác trực giao tín hiệu không tốt tạo nên nhiễu đa truy cập Nhiễu đa truy cập đặc biệt xuất nghiêm trọng hệ thống CDMA trực giao chuỗi ngẫu nhiên (PN) tín hiệu khơng tuyệt đối Tổng quan tình hình nghiên cứu Hiện tình hình nghiên cứu nước ta, đặc biệt luận văn đại học thạc sỹ đề cập đến khắc phục tượng nhiễu liên ký tự cách sử dụng cân [6] dùng tạo búp sóng hệ thống anten thơng minh [6] để làm giảm ảnh hưởng can nhiễu Tuy nhiên kênh truyền thay đổi theo thời gian chưa có nghiên cứu đề cập tới, đặc biệt kết hợp cân thích nghi tạo búp sóng thích nghi để triệt đồng thời nhiễu liên ký tự can nhễu môi trường kênh truyền thay đổi theo thời gian cịn hướng hồn tồn Mục tiêu luận văn Kênh truyền thay đổi theo thời gian vấn đề nghiêm trọng môi trường không dây, thời điểm khác kênh truyền khác Do trọng số cân anten thông minh phù hợp với kênh truyền thời điểm huấn luyện, kênh truyền thay đổi trọng số khơng cịn phù hợp Các trọng số phải tự cập nhật theo thời gian theo thay đổi kênh truyền, giải thuật giúp cho trọng số thỏa mãn yêu cầu gọi giải thuật thích nghi Luận văn tập trung tìm hiểu giải thuật thích nghi cân tạo búp sóng (anten thơng minh), đồng thời kết hợp hai để đồng thời triệt GIỚI THIỆU LUẬN VĂN viii nhiễu liên ký tự can nhiễu mơi trường có kênh truyền thay đổi theo thời gian Bộ beamformer lấy mẫu miền khơng gian miền thời gian, cịn gọi cân khơng gian - thời gian Luận văn trình bày làm chương: Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Bộ cân thích nghi Chương 3: Anten thơng minh Chương 4: Kết hợp anten thơng minh cân thích nghi Chương 5: Kết mô Chương 6: Kết luận hướng phát triển đề tài GIỚI THIỆU LUẬN VĂN ix MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP iii LỜI CẢM ƠN iv ASTRACT v GIỚI THIỆU LUẬN VĂN vi MỤC LỤC ix DANH SÁCH HÌNH VẼ xii DANH SÁCH CÁC BẢNG xvii CÁC CHỮ VIẾT TẮT xviii CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 GIỚI THIỆU VỀ MÔI TRƯỜNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN 1.2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN THÔNG TIN VÔ TUYẾN 1.2.1 Suy hao đường truyền (path loss and attentuation) 1.2.2 Nhiễu 1.2.2.1 Nhiễu AWGN 1.2.2.2 Can nhiễu 1.2.3 Fading đa đường (multipath fading) 1.2.3.1 Rayleigh Fading 1.2.3.2 Ricean Fading CHƯƠNG II: BỘ CÂN BẰNG THÍCH NGHI 10 2.1 CÁC BỘ CÂN BẰNG THÍCH NGHI 11 2.1.1 Bộ cân khoảng cách ký hiệu 11 2.1.2 Bộ cân định khoảng tỉ lệ 12 2.1.3 Bộ cân hồi tiếp định 13 2.1.4 Các cân MLSE (Maximum likelihood sequence estimation) 14 2.1.5 Nguyên lý hoạt động chung cân thích nghi 16 2.2 CÁC TIÊU CHUẨN 17 x 2.2.1 Tiêu chuẩn méo dạng đỉnh (peak distorition criteria) 17 2.2.2 Tiêu chuẩn trung bình bình phương sai số (MSE) 18 2.3 CÁC GIẢI THUẬT CÂN BẰNG THÍCH NGHI 18 2.3.1 Giải thuật bình phương trung bình cực tiểu (LMS-Least Mean Square) 19 2.3.2 Giải thuật LMS chuẩn hóa 20 2.3.3 Giải thuật bình phương cực tiểu hồi quy (RLS-Recursive Least Square) 21 2.3.4 Giải thuật modulus só (constant modulus algorithm) 22 CHƯƠNG III: ANTEN THÔNG MINH 23 3.1 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ANTEN THÔNG MINH 23 3.1.1 Định nghĩa 23 3.1.2 Anten hệ thống anten 23 3.1.2.1 Anten 23 3.1.2.2 Hệ thống anten 25 3.1.3 Hệ thống anten thông minh (Smart antenna system) 28 3.1.3.1 Khái niệm 28 3.1.3.2 Phân loại 29 3.1.4 Mục đích hệ thống anten thơng minh 36 3.2 DÃY ANTEN THÍCH NGHI 38 3.2.1 Định nghĩa 38 3.2.2 Mơ hình tín hiệu dãy anten 40 3.2.3 Mơ hình tốn học anten thơng minh thích nghi 43 3.2.3.1 Các tiêu chuẩn để tối ưu hoạt động beamforming thích nghi 44 3.2.3.2 Các thuật tốn thích nghi 49 CHƯƠNG IV: KẾT HỢP ANTEN THƠNG MINH VÀ BỘ CÂN BẰNG THÍCH NGHI 55 4.1 MỤC ĐÍCH 55 4.2 MƠ HÌNH KÊNH TRUYỀN 56 105 Array factor SNR=6 -5 -10 Array factor in dB -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45 -50 -100 -80 -60 -40 -20 20 Angles in degrees 40 60 80 100 Hình 5.32: Hàm hệ số xếp dãy kết hợp beamformer thích nghi cân thích nghi SNR=6 dB Giá trị hệ số xếp dãy góc [100 200 300 400] tương ứng : [-0.8647 -18.1219 -18.0658 -20.4905] dB CHƯƠNG V: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 106 Array factor SNR=8 -5 -10 Array factor in dB -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45 -100 -80 -60 -40 -20 20 Angles in degrees 40 60 80 100 Hình 5.33: Hàm hệ số xếp dãy kết hợp beamformer thích nghi cân thích nghi SNR=8 dB Giá trị hệ số xếp dãy góc [100 200 300 400] tương ứng : [-1.0472 -18.0343 -22.9610 -21.5026] dB CHƯƠNG V: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 107 Array factor SNR=10 -5 Array factor in dB -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -100 -80 -60 -40 -20 20 Angles in degrees 40 60 80 100 Hình 5.34: Hàm hệ số xếp dãy kết hợp beamformer thích nghi cân thích nghi SNR=10 dB Giá trị hệ số xếp dãy góc [100 200 300 400] tương ứng : [-1.3986 -23.5357 -24.1837 -22.5018] dB Ta thấy SINR tăng lên nhiều sau qua beamformer thích nghi, tín hiệu đến bộ cân thích nghi bộ cân thích nghi thể tính ưu việt (ở SNIR cào bộ cân thích nghi hoạt động tốt, thể tính triệt nhiễu liên ký tự) CHƯƠNG V: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 108 Truyen tin hieu qua kenh truyen fading va awgn BER 10 -1 10 BERnoneq BEReq BERnonbeameq -2 10 SINR(dB) 10 Hình 5.35: BER truyền tín hiệu khơng dùng beamformer thích nghi khơng dùng cân thích nghi, có dùng beamformer thích nghi có dùng bộ cân thích nghi, có dùng beamformer thích nghi bộ cân thích nghi BER (khi đồng thời khơng dùng beamformer thích nghi cân thích nghi) = 0.4869 0.4889 0.4839 0.4854 0.4866 0.4880 BER (khi có dùng beamformer thích nghi khơng có dùng cân thích nghi) = 0.3690 0.3476 0.3175 0.3087 0.2479 0.2177 BER (khi đồng thời có dùng beamformer thích nghi cân thích nghi) = 0.3696 0.1801 0.1340 0.0950 0.0602 0.0290 CHƯƠNG V: KẾT QUẢ MƠ PHỎNG 109 Nhận xét: Tín hiệu sau qua beamformer thích nghi triệt can nhiễu, từ hình 5.29 đến hình 5.34 hướng nhiễu 200, 300, 400 hàm hệ số xếp dãy null, cịn hướng 100 hàm array cực đại Điều làm tỷ số SINR tăng cao Sau tín hiệu tiếp tục qua cân thích nghi, mà cân thích nghi SINR cao thể tính ưu việt việc nâng cao chất lượng tín hiệu kênh truyền fading nhiễu Gauss Chất lượng hệ thống cải thiện đáng kể dù kênh truyền có can nhiễu, có fading có nhiễu Gauss 5.3.2 Kênh truyền thay đổi theo thời gian (time-variant channel) Số mẫu cần thiết để hệ thống kết hợp beamformer thích nghi cân thích nghi hội tụ (vì số mẫu để beamformer thích nghi hội tụ thường lớn nhều so với số mẫu cần thiết để cân thích nghi hội tụ nên ta xét điều kiện để beamformer thích nghi hội tụ hệ thống kết hợp beamformer thích nghi cân thích nghi hội tụ Ta định nghĩa hệ thống beamformer thích nghi hội tụ SINR qua beamformer thích nghi >15dB tổng bình phương sai số trọng số 50 mẫu liên tiếp nhở 0.005) với gía trị SNR thể bảng 5.3 Bảng 5.3: Mối liên hệ SNR số mẫu để hệ thống kết hợp beamformer thích nghi cân thích nghi hội tụ SNR(dB) Số mẫu 10 5550 2750 2600 2550 2200 2850 2150 2350 2650 2500 2850 Ta giả sử kênh truyền thay đổi theo thời gian, nên sau khoảng thời gian định hệ thống kết hợp beamformer thích nghi cân thích nghi phải cập nhật lại CHƯƠNG V: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 110 giá trị trọng số (từ trọng số cũ, không cần cập nhật lại giá trị từ đầu) Vịêc cập nhật giá trị trọng số từ trọng số cũ giúp cho ta giảm số mẫu huấn luyện lần huấn luyện sau Sau khoảng thời gian kênh truyền thay đổi, ta giả sử kênh truyền thay đổi từ delay trung bình độ lợi trung bình Rayleigh fading từ 10-6 -2 sang 10-6*2 -4 số mẫu cần để kết hợp hội tụ thể bảng 5.4 Bảng 5.4: Mối liên hệ SNR số mẫu để hệ thống kết hợp beamformer thích nghi cân thích nghi hội tụ lại kênh truyền fading thay đổi SNR 10 Số mẫu 150 50 50 50 50 50 100 50 50 50 50 Sau khoảng thời gian kênh truyền thay đổi, giả sử góc đến tín hiệu thay đổi góc δ =20, số mẫu cần để kết hợp hội tụ thể bảng 5.5 Bảng 5.5: Mối liên hệ SNR số mẫu để hệ thống kết hợp beamformer thích nghi cân thích nghi hội tụ lại góc đến tín hiệu can nhiễu thay đổi SNR(dB) 10 Số mẫu 100 50 50 50 50 50 150 50 100 50 50 Sau khoảng thời gian kênh truyền thay đổi, giả sử góc đến tín hiệu thay đổi góc δ =20 , delay trung bình độ lợi trung bình Rayleigh fading từ 10-6 -2 sang 10-6*2 -4, số mẫu cần để kết hợp hội tụ thể bảng Bảng 5.6: Mối liên hệ SNR số mẫu để hệ thống kết hợp beamformer thích nghi cân thích nghi hội tụ lại kênh truyền fading góc đến tín hiệu, can nhiễu thay đổi CHƯƠNG V: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 111 SNR(dB) 10 Số mẫu 100 150 50 100 50 50 150 50 50 50 50 Hình 5.36 cho ta thấy vai trị cập nhật lại trọng số truyền tín hiệu qua kênh truyền thay đổi theo thời gian -0.3 10 BER-khong co cap nhat so BER-khi co cap nhat so -0.4 10 -0.5 BER 10 -0.6 10 -0.7 10 -0.8 10 -0.9 10 SINR(dB) 10 Hình 5.36: BER kênh truyền thay đổi theo thời gian BER (khi hệ thống không cập nhật lại trọng số)= 0.5124 0.3595 0.3483 0.3537 0.3410 0.3468 0.3588 0.3655 0.3579 0.3626 0.3649 CHƯƠNG V: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 112 BER (khi hệ thống cập nhật lại trọng số) = 0.2703 0.2087 0.1777 0.1494 0.1345 0.1346 0.1425 0.1407 0.1342 0.1277 0.1168 Nhận xét: Ta thấy hệ thống kết hợp beamformer thích nghi cân thích nghi hạn chế nhiều ảnh hưởng kênh truyền theo thời gian cách cập nhật lại trọng số sau thời gian định CHƯƠNG V: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 113 CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 6.1 KẾT LUẬN Bộ cân thích nghi truyền tín hiệu qua kênh truyền bị fading thể hiệu nhiều không sử dụng cân thích nghi, điều thể qua đồ thị BER hình 5.1 Khi khơng có cân thích nghi BER tín hiệu xấu Khi có cân thích nghi BER tín hiệu cải thiện rõ rệt Khi SNR lớn cân thích nghi thể tính ưu việt việc truyền tín hiệu mơi trường có fading có nhiễu Gauss, BER giảm dần xuống Bộ beamformer thích nghi dùng thuật tốn LMS cập nhật trọng số lặp lặp lại để tạo null sâu hướng can nhiễu giá trị lớn hướng tín hiệu mong muốn, nên hồn tồn triệt can nhiễu Nếu góc đến tín hiệu can nhiễu q nhỏ, việc tăng số lượng phần tử anten giúp ta dễ dàng tạo null sâu hướng can nhiễu giá trị lớn hướng tín hiệu mong muốn Hệ thống beamformer thích nghi triệt can nhiễu môi trường thay đổi theo thời gian Khi hệ thống hội tụ (ta lưu lại giá trị trọng số này), sau thời gian định, giả sử user thay đổi góc δ , hệ thống beamformer thích nghi cần cập nhật lại giá trị trọng số (từ trọng số lưu lại) can nhiễu hoàn toàn bị triệt, số mẫu cần hệ thống hội tụ nhỏ nhiều so với số mẫu cần để huấn luyện hệ thống beamformer thích nghi lại từ đầu CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 114 Đối với mơ hình kết hợp beamformer thích nghi cân thích nghi cho phép ta đồng thời triệt can nhiễu fading ảnh hưởng nhiễu Gauss Tín hiệu sau qua beamformer thích nghi triệt can nhiễu, điều làm tỷ số SINR tăng cao Sau tín hiệu tiếp tục qua cân bằng, đầu cân tín hiệu giảm đáng kể ảnh hưởng nhiễu liên ký tự (vì SINR lớn cân thích nghi thể tính ưu việt việc làm giảm ảnh hưởng fading nhiễu Gauss) Chất lượng hệ thống cải thiện đáng kể Khi điều kiện kênh truyền thay đổi (thí dụ fading kênh truyền thay đổi, góc đến tín hiệu can nhiễu thay đổi) hệ thống kết hợp beamformer thích nghi cân thích nghi cần số mẫu huấn luyện nhỏ hệ thống hội tụ lại lúc ban đầu Điều đạt nhờ ta giữ lại trọng số beamformer thích nghi cân thích nghi, sau khoảng thời gian định, hệ thống huấn luyện lại với trọng số Như kênh truyền thay đổi theo thời gian trọng số thể đựơc tính ưu việt việc triệt can nhiễu fading nhiễu Gauss Việc tìm hiểu mô kỹ thuật cải thiện chất lượng kênh truyền khơng dây dùng giải thuật thích nghi khơng gian-thời gian cho thấy ưu điểm vượt trội cho phép tái sử dụng tần số (đây nguyên nhân gây nên can nhiễu), chống lại ảnh hưởng tượng đa đường, cho chất lượng hệ thống tốt nhiều Đây mơ hình ứng dụng tương lai không xa hệ thống thông tin vô tuyến Tuy nhiên giải thuật thích nghi khơng gian-thời gian phải lựa chọn thơng số xác (thí dụ số phần tử anten beamformer thích nghi, thơng số bước beamformer thích nghi, thơng số bước cân thích nghi ) hội tụ Vì để triển khai ứng dụng mơ hình kết hợp thực tế ta cần phải khắc phục nhược điểm CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 115 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Trong phạm vi luận văn này, tìm hiểu số giải thuật thích nghi chủ yếu sử dụng giải thuật Least Mean Square (LMS) mô hệ thống Giải thuật LMS đơn giản phổ biến lại có khuyết điểm lớn phụ thuộc vào thông số bước giá trị riêng ma trận tương quan Covariance Bên cạnh phân tích mơ hình tín hiệu dãy anten, khảo sát mô hình dãy anten thẳng tuyến tính, thực tế cịn có nhiều mơ hình dãy anten khác dãy anten trịn Sau hướng phát triển đề tài: • Sử dụng giải thuật khác để khắc phục nhược điểm giải thuật LMS beamformer thích nghi cân thích nghi Như giải thuật RLS • Mở rộng thuật tốn Beamforming thích nghi băng rộng • Khảo sát phân tích mơ hình anten khơng lý tưởng • Khảo sát mơ hình kênh truyền biến đổi nhanh biện pháp khắc phục CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] SIMON HAYKIN, “Adaptive Filter Theory”, third edition, Prentice Hall, 1996 [2] PHẠM HỒNG LIÊN, ĐẶNG NGỌC KHOA, TRẦN THANH PHƯƠNG, “Matlab Và Ứng Dụng Trong Viễn Thông”, nhà xuất đại học quốc gia TP.HỒ CHÍ MINH2006 [3] JOSEPH C.LIBERTI, JR THEODORE S RAPPAPORT, “Smart Antennas For Wireless Communications”, Prentice Hall, 1999 [4] LAL C GODARA, “Application of antenna arrays to mobile communication, part II: Beam-Forming and Direction of arrival considerations”, Proceedings of the IEEE, vol.85, pp.1195-1245, Aug 1997 [5] AROGYASWAMI J PAULRAJ, DHANANJAY A GORE, ROHIT U NABAR, AND HELMUT BÖLCSKEI, “An Overview of MIMO Communications—AKey to Gigabit Wireless”, Proceedings of the IEEE, vol.92, February 2004 [6] NGƠ HỒNG MINH NGỌC, ĐỖ THỊ NGỌC THANH, “Các kỹ thuật cải thiện chất lượng kênh truyền khơng dây dùng kỹ thuật thích nghi khơng gian_thời gian”, Luận văn đại học, Đại học Bách Khoa, Tp.HCM, 01/2007 [7] A.Bruce Carlson, “Communication System”, fourth edition, Mc Graw Hill, 2002 [8] Bernard Sklar, “Digital Communication”, second edition, Prentice Hall, 2001 [9] John G.Prokis,”Digital Communication Theory”, Third Edition, McGraw Hill, 1995 [10] NGUYỄN LÊ HÙNG, “Ứng dụng anten thông minh vào hệ thống thông tin di động DS-CDMA”, Luận văn thạc sỹ, Đại học Bách Khoa, Tp.HCM, 10/2003 [11] Lâm Chi Thương, “Kỹ thuật phân tập anten hệ thống MIMO”, Luận văn thạc sỹ, Đại học Bách Khoa, Tp.HCM, 07/2005 [12] Theodore S.Rappaport, “Wireless Communicaion-Principles and Pratice”, second edition, Prentice Hall, 2002 [13] Herbert Taub, Donald L.Schilling, ”Principles of Communication Systemss”, Second Edition, McGraw Hill, 1971 [14] Per H.Lehne, Magne Pettersen, “an Overview of Smart Antenna Technology for Mobile Communications Systems”, IEEE Communication Surveys, Fourth Quarter 1999, vol.2 no.4 [15] J.C Liberti, Jr, T.S.Rappaport, “Smart Antennas for Wireless Communication”, Prentice Hall, 1999 [16] PHẠM TẤN PHÚ, “Phân tập phát dùng beamforming hệ thống MIMO”, Luận văn thạc sỹ, Đại học Bách Khoa, Tp.HCM, 01/2006 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Lý lịch: Họ tên : CHÂU MINH ĐỨC Ngày sinh : 31/08/1982 Nguyên quán : Ấp Ba se, Xã Lương Hòa, Huyện Châu Thành, Tỉnh Trà Vinh Nơi sinh Thường trú : 626 Trần Phú, Khóm 4, Phường 7, TX Trà Vinh, Trà Vinh Tạm trú : 78/5E2 Lâm Văn Bền, P Tân Thuận Tây, Quận 7, Tp.HCM Dân tộc : Kinh Tôn giáo : Không Điện thoại : 0983.000.072 Email : chauminh_duc@yahoo.com, duccm@vdc2.com.vn : Thị xã Trà Vinh, Tỉnh Trà Vinh Quá trình đào tạo: Đại học Chế độ học : Chính quy Thời gian học: Từ 5/9/2000 đến 1/2005 Nơi học : Trường Đại học Bách Khoa, Tp.HCM Ngành học : Điện tử - Viễn thông Cao học Chế độ học : Chính quy Thời gian học: Từ 5/9/2005 đến Nơi học : Trường Đại học Bách Khoa, Thành phố Hồ Chí Minh Ngành học : Kỹ thuật Điện tử Q trình cơng tác: 04/2006 – 12/2006 : Công tác EVN telecom 12/2006 – đến : Công tác trung tâm điều hành mạng (NOC) công ty điện toán truyền số liệu khu vực (VDC2) Kỹ năng: Có kiến thức hệ thống viễn thơng nói chung, đặc biệt hệ thống thơng tin di động GSM CDMA Có kỹ lập trình Matlab, Visual Basic, C/ C++, VHDL, … Vấn đề quan tâm: Nâng cao chất lượng truyền sóng, tốc độ liệu hệ thống thông tin vô tuyến như: Wimax, hệ thống MIMO OFDM, hệ thống thông tin di động hệ thứ 4, Phát triển giải thuật kết hợp khắc phục ảnh hưởng kênh truyền: fading, sai lệch tần số sóng mang, sai lệch tần số lấy mẫu, sai lệch thời gian kí hiệu hệ thống OFDM Sau phát triển ứng dụng cho hệ thống MIMO OFDM Sở thích: Xem phim, xem bóng đá, nghe nhạc ... Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Khoá (Năm trúng tuyển) : 2005 1- TÊN ĐỀ TÀI: CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG KÊNH TRUYỀN KHÔNG DÂY THAY ĐỔI THEO THỜI GIAN BẰNG KỸ THUẬT THÍCH NGHI KHÔNG GIANTHỜI GIAN 2- NHIỆM... Kênh truyền thay đổi theo thời gian (time-variant channel) 98 5.3 SỰ KẾT HỢP CỦA BỘ BEAMFORMER THÍCH NGHI VÀ KỸ THUẬT CÂN BẰNG THÍCH NGHI 101 5.3.1 Kênh truyền không thay đổi theo. .. theo thời gian theo thay đổi kênh truyền Sau thành công việc xây dựng cân thích nghi tạo búp sóng thích nghi (anten thông minh) để triệt nhiễu ký tự can nhiễu kênh truyền thay đổi theo thời gian,