Cải thiện tỷ lệ lỗi bit cho hệ thống đồng bộ MC CDMA trên các kênh nakagami m fading sử dụng hàm phân phối MGF

Lu n V n T t Nghi p TR GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên i H c Qu c Gia Tp H Chí Minh NG H QU C GIA TP H CHÍ MINH VÀ TÊN H C VIÊN LÊ ANH UYÊN V TÀI LU N V N TH C S Chuyên ngành: K THU T NT LU N V N TH C S TP H HVTH: Lê Anh Uyên V CHÍ MINH, tháng 12 n m 2007 -1- Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên CƠNG TRÌNH C HỒN THÀNH T I TR NG I H C BÁCH KHOA I H C QU C GIA TP H CHÍ MINH Cán b h ng d n khoa h c: PGS.TS Ph m H ng Liên (Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v ch ký) Cán b ch m nh n xét 1:……………………………………………… (Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v ch ký) Cán b ch m nh n xét 2:……………………………………………… (Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v ch ký) Lu n v n th c s cb ov t iH I NG CH M B O V LU N V N TH C S TR NG I H C BÁCH KHOA, ngày ……tháng……n m…… HVTH: Lê Anh Uyên V -2- Lu n V n T t Nghi p TR NG GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên I H C BÁCH KHOA NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM PHÒNG ÀO T O S H CL P-T DO – H NH PHÚC Tp HCM, ngày 02 tháng 12 n m 2007 NHI M V LU N V N TH C S H tên h c viên: LÊ ANH UYÊN V Ngày thánh n m sinh: 24/02/1979 Chuyên ngành: K Thu t nT I i thi n t l l i bit cho h th ng ng b MC – CDMA kênh Nakagami – m – fading s d ng hàm phân MGF TÊN II Phái: N i sinh Ti n Giang MSHV: 01406340 TÀI: NHI M V VÀ N I DUNG: - III Ph n 1: Tìm hi u c s lý thuy t có liên quan n tài nh :(1) kênh truy n vô n di ng, (2) k thu t a truy c p phân chia theo mã, (3) k thu t i u ch a sóng mang Ph n 2: ánh giá t l l i bit kênh truy n Nakagami-m-fading c a h th ng MC-CDMA làm c s lý thuy t c ng nh thu t toán th c hi n ph n Ph n 3: Ch ng trình mơ ph ng d a c s gi i thu t ã c ch ng minh làm rõ ph n Sau a k t qu mô ph ng h ng phát tri n c a tài NGÀY GIAO NHI M V : tháng n m 2007 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : ngày 02 tháng 12 n m 2007 V CÁN B - - CÁN B H H NG D N: PGS.TS Ph m H ng Liên NG D N CN B MÔN QL CHUYÊN NGÀNH (h c hàm, h c v , h tên ch ký) PGS.TS Ph m H ng Liên N i dung TR c ng lu n v n th c s NG PHÒNG T-S H HVTH: Lê Anh Uyên V ã cH i ng chuyên ngành thông qua Ngày……tháng……n m TR NG KHOA QL NGÀNH -3- Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên IC M N Sau g n tháng nghiên c u th c hi n tài, d i s h ng d n t n tình c a Ph m H ng Liên, lu n v n ã c hồn thành Em xin c g i n lòng bi t n chân thành sâu s c nh t Khi th c hi n xong lu n v n này, em ã hồn thành khóa h c, ó c ng nh s d y b o t n tình c a Th y Cơ khoa n – i n t - Vi n thông tr ng i h c Bách Khoa Tp H Chí Minh Xin cho em g i n q Th y Cơ lịng bi t n s kính tr ng C ng xin c n n gia ình, ng i thân, ng nghi p, b n h c phòng t o Sau i h c tr ng i H c Báck Khoa TP H Chí Minh ã h tr c ng nh t o i u ki n cho tơi hịan thành khóa h c Tp H Chí Minh, ngày 02 thánh 12 n m 2007 Lê Anh Uyên V HVTH: Lê Anh Uyên V -4- Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên ABSTRACT In the bit-error rate (BER) analysis of code-division multiple-access (CDMA) systems, a Gaussian approximation is widely used to tackle the multiple access interference (MAI), although it does not always offer satisfactory accuracy This paper investigates the BER performance of synchronous multicarrier (MC) CDMA systems over Nakagami-m-fading channels in a different way We present an accurate and unfied BER analysis for synchronous MC-CDMA systems To facilitate our analysis, we assume a synchronous uplink, whose BER performance can be intuitively viewed as a lower BER bound of the more realistic asynchronous MC-CDMA The basis idea is that, by using the GaussChebyshev quadrature (GCQ) rule to perform inverse Laplace transform, an accurate BER can be numerieally obtained from the moment generating function (MAG) of the output decision variable at a receiver, without any assumption about the MAI distribution First, signals on all subcarriers of the MC-CDMA systems are assumed to experience independent fading Two standard diversity combining techniques, equal gain combining (EGC) and maximal ratio combining (MRC), are employed The BER performance in both downlink and synchronous uplink is analyzed We then consider a more general system model, in which signals on different subcarriers undergo correlated fading The asymptotic (error floor) performance of download MC-CDMA with MRC is studied In particular, we investigate the effects of spreading sequences and the delay spread of the channel on the system performance Numerical examples are provided to show the main results of this paper The accuracy of the GCQ and MGF based solution is verified by different approaches such as Monte Carlo integration and the exact residue method In addition, the accuracy of the commonly used Gaussian approximation is also examined Index Terms-Gauss-Chebyshew quadrature rule (GCQ), moment generating function, multicarrier code-division multiple-access (MC-CDMA), Nakagami-mfading HVTH: Lê Anh Uyên V -5- Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên TĨM T T Thơng tin vơ n ã ang tr i qua m t th i k phát tri n nhanh chóng th i gian g n hai m i n m tr l i ây Do nhu c u thông tin di ng c a ng i ngày l n m ng thông tin di ng ã c m r ng r t nhanh v i nhi u k thu t thông tin tiên ti n c ng d ng C th nh là: k thu t CDMA (Code Division Multiple Access) i nh ng n m 1950 v i nh ng tính n ng v t tr i h n so v i k thu t a truy nh p khác tr c ây TDMA - Time Division Multiple Access FDMA - Frequency Division Multiple Access, ã ang c s d ng r ng rãi cho th h thông tin di ng th ba (3G) Ti p sau ó s i c a k thu t OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) v i kh ng truy n d li u t c cao, b n v ng v i fading ch n l c t n s c ánh giá ph ng pháp có tri n v ng cho v n truy nh p h th ng thông tin di ng th t (4G) Và n n m 1993, ý t ng v s k t h p gi a CDMA OFDM ã d n n vi c i c a h th ng MC-CDMA (Multicarrier Code Division Multiple Access) th a h ng nh ng u i m c a hai k thu t nói tr thành ng c viên sáng giá cho m ng thông tin di ng t ng lai Khi m t h th ng thông tin m i i, m t nh ng u c quan tâm hàng u ó phân tích ánh giá xác t l l i bit (BER - Bit Error Rate) h th ng vi n thông Vi c ó s cho phép ánh giá c ng nh c i thi n c ch t l ng c a h th ng vi n thông M t nh ng ph ng pháp tính th ng c s d ng phân tích t l l i bit h th ng CDMA ph ng pháp x p x Gauss Trong ó xem thành ph n nhi u a truy nh p MAI (Multiple Access Interference) có phân b Gauss Tuy nhiên, k t qu th c nghi m ã ch r ng ph ng pháp s không cho k t qu xác xem xét v i s ng i dùng l ch cơng su t gi a nh ng ng i dùng khác k gi i quy t v n này, m t ph ng pháp tính BER khác c i ó ph ng pháp tính t l l i bit (BER) cho h th ng ng b MC-CDMA kênh Nakagami-m-fading s d ng hàm phân b MGF (Momment General Function) d a qui lu t GCQ (Gauss-Chebyshev Quadrature) ây c ng lý ch n ph ng pháp tính làm tài cho lu n n t t nghi p c a Ý t ng c b n c a ph ng pháp là: c mơ t b i hàm MGF, sau ó BER s u tiên bi n quy t nh c a h th ng s c tính tốn d a vào quy lu t GCQ Ph ng pháp ang c nghiên c u r ng rãi c l a ch n tính tốn BER nh ng nguyên nhân: S d ng hàm phân b MGF (bi n i Laplace) s làm cho phép tính n gi n h n; s d ng quy lu t GCQ cho phép tính c HVTH: Lê Anh Uyên V -6- Lu n V n T t Nghi p bi n i ng c Laplace, t tích BER xác GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên ó tính c BER; ph ng pháp cho k t qu phân Ph n trình bày s i t vi c xem xét, phân tích m t mơ hình h th ng lý t ng n m t mơ hình h th ng t ng quan, th c t h n Mô hình lý t ng ây vi c phân tích BER n xu ng n lên v i gi s r ng: tín hi u sóng mang khác b fading c l p Trong ph n này, k thu t k t h p phân t p, k t h p l i cân b ng EGC ( Equal Gain Combining) k t h p t s c c i MRC (Maximal Ratio Combining) s c s d ng Sau ó q trình phân tích m t h th ng th c t h n v i tín hi u sóng mang khác b fading t ng quan X lý nhi u a ký t n xu ng c a h th ng MC-CDMA b ng k thu t MRC s c phân tích M t u ý t l l i bit BER c phân tích toàn b lu n v n v i gi s n lên ng b u giúp cho vi c phân tích c n gi n v m t tr c quan k t qu phân tích tr ng h p có th c xem nh m t lower BER bound c a m t h th ng MC-CDMA th c t h n C u trúc lu n v n nh sau: Ph n 1: C s lý thuy t Trong ph n gi i thi u m c nh sau: C ng 1: Kênh truy n vô n di ng Ch ng 2: K thu t a truy nh p - CDMA Ch ng 3: K thu t u ch a sóng mang - OFDM Trong ph n gi i thi u c s lý thuy t t ng i y v cho ph n tr ng tâm c a tài c gi i thi u ph n chi ti t ph c Ph n 2: ánh giá t l l i bit i v i h th ng ng b MC-CDMA kênh truy n Nakagami-m-fading s d ng hàm phân b MGF MC-CDMA h th ng k t h p c a CDMA OFDM nên th a h ng c u i m c a hai h th ng Trong ph n gi i thi u ph ng pháp dùng c i thi n t l l i Bit cho h th ng ng b MC-CDMA mà tr c ây ph ng pháp tính s p s Gauss ch a th c hi n c s ng i dùng l ch công su t gi a nh ng ng i dùng khác k Trong ph n trình bày chi ti t m c sau: Ch ng 4: T ng quan v h th ng MC-CDMA Ch ng 5: ánh giá t l l i bit i v i h th ng ng b MC-CDMA kênh truy n Nakagami-m-fading s d ng hàm phân b MGF Ph n s c làm rõ h n v i ch ng trình mơ ph ng ph n HVTH: Lê Anh Uyên V -7- Lu n V n T t Nghi p Ph n 3: Ch ng trình mơ ph ng h Ph n Ch GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên ng phát tri n tài c trình bày c th nh sau: ng 6: Ch ng trình mơ ph ng ch ng gi i thi u c ch ng trình th c thi ph n mơ ph ng, công th c t ng i ph c t p, xây d ng thu t toán v i nhi u vòng l p d a chu n c a thơng s nên ch ng trình ch y b ng ph n m m mô ph ng Matlap m t r t nhi u th i gian Ví d nh : a Tr ng h p Fading c l p i v i n xu ng dùng EGC v i K = trung bình m i tr theo thông s m m t kho ng gi ng h p thay i i v i n lên dùng EGC thu t toán n gi n h n nên trung bình m i tr ng h p thay i theo thông s m m t kho ng 5-10 phút i v i n dùng MRC v i K = trung bình m i tr theo thơng s m m t t 5-10 phút ng h p thay i - i v i n dùng MRC v i K=8, vòng l p r t l n nên trung bình m i tr ng h p thay i theo thông s m m t kho ng 3gi 50phút - 4gi b Tr ng h p fading t ng quan i v i n dùng MRC trung bình m i tr ng h p thay Td/Tb ho c thay i theo thông s m m t kho ng 30phút-60phút Ch ng 7: H ng phát tri n HVTH: Lê Anh Uyên V i theo t s tài -8- Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên CL C DANH M C HÌNH V - 11 I DUNG BÁO CÁO - 17 PH N - 18 S LÝ THUY T - 18 Ch ng - 19 KÊNH TRUY N VÔ TUY N DI NG - 19 1.2 Mơ hình tốn h c cho kênh truy n - 21 1.3 M t s hàm phân b tiêu bi u c tr ng cho l i kênh truy n - 23 1.3.1 Phân b Ricean - 23 1.3.2 Phân b Rayleigh .- 24 1.3.3 Phân b Nakagami -m - 25 1.4 Mơ hình tr a ng - 26 1.5 Kênh truy n ch n c t n s kênh truy n không ch n c t n s - 27 Ch ng - 40 CDMA - K THU T A TRUY NH P 2.1 Gi i thi u - 29 2.2 K thu t tr i ph - 29 2.3 K thu t a truy nh p phân chia theo mã CDMA - 35 2.4 Các chu i tr i ph thông ng - 36 2.4.1 Các chu i tr i ph tr c giao .- 36 2.4.2 Các chu i gi ng u nhiên (PN – Pseudo – Noise) .- 37 Ch ng - 29 OFDM - K THU T U CH A SÓNG MANG 3.1 Gi i thi u - 40 3.2 Nguyên lý c b n v truy n d n a sóng mang - 41 3.3 Ghép kênh phân chia theo t n s tr c giao (OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing) - 42 3.4 Tính tr c giao c a OFDM - 50 3.5 Ch ng nhi u liên ký t (ISI – Inter-Symbol Interference) - 51 3.6 K t lu n - 52 PH N - 54 ÁNH GIÁ T L L I BIT I V I H TH NG NG B MC-CDMA TRÊN CÁC KÊNH TRUY N Nakagami-m-Fading D NG HÀM PHÂN B MGF Ch ng - 55 NG QUAN H TH NG MC-CDMA 4.1 Gi i thi u - 55 4.2 H th ng MC-CDMA - 56 4.2.1 Máy phát - 56 4.2.2 Kênh truy n .- 59 4.2.3 Máy thu - 60 4.3 M t s ph ng pháp k t h p phân t p tiêu bi u - 62 4.3.1 K t h p khôi ph c tính tr c giao (ORC – Orthogonality Restoring Combining)- 62 4.3.2 K t h p khơi ph c tính tr c giao c i biên (TORC – Threshold ORC) .- 63 4.3.3 K t h p l i cân b ng (EGC – Equal Gain Combining) .- 64 4.3.4 K t h p t s c c i (MRC – Maximal Ratio Combining) - 64 - HVTH: Lê Anh Uyên V -9- Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên 4.3.5 K t h p sai s trung bình bình ph ng t i thi u (MMSEC – Minimum Mean Square Error Combining) - 64 Ch ng - 66 ÁNH GIÁ T L L I BIT IV I TH NG NG B MC-CDMA TRÊN CÁC KÊNH TRUY N Nakagami-m-Fading D NG HÀM PHÂN B MGF 5.1 Gi i thi u - 66 5.2 Mơ hình h th ng - 67 5.2.1 Máy phát - 67 5.2.2 Kênh truy n .- 69 5.2.3 Máy thu………………………………………………………………………-625.3 Ph ng pháp s d ng hàm phân b (MGF) d a quy lu t Gauss-Chebyshev quadrature (GCQ) - 71 5.3.1 Hàm phân b (MGF – Moment Generating Function) - 71 5.3.2 Áp d ng quy lu t Gauss-Chebyshev quadrature (GCQ) - 72 5.4 T l l i bit c a mơ hình fading c l p - 73 5.4.1 Tuy n xu ng - 73 5.4.2 Tuy n lên .- 77 5.5 T l l i bit c a mơ hình fading t ng quan - 79 5.5.1 Mơ hình kênh truy n t ng quan - 80 5.5.2 T l l i bit n xu ng c a h th ng MC-CDMA s d ng k thu t k t p t s c c i (MRC) - 81 5.6 K t lu n - 83 PH N - 84 MÔ PH NG VÀ H NG PHÁT TRI N TÀI Ch ng - 85 MÔ PH NG 6.1 Gi i thi u ch ng trình mơ ph ng - 85 6.2 K t qu mô ph ng - 85 Ch ng - 95 NG PHÁT TRI N TÀI PH L C I - 96 PH L C II - 97 TÀI LI U THAM KH O - 120 - HVTH: Lê Anh Uyên V - 10 - Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên function y=ConditionBER_i(x,N,m,i,K,p); % x:ty so Eb/No; % N:song mang phu; % m:thong so fading; % i:nguoi dung thu i; % K:so nguoi dung; % p:truong hop du lieu cua K nguoi dung thu p(voi b(i)=1); % c:he so bieu thuc tinh s cua quy luat GCQ; % L:so nut tinh quy luat GCQ,L chan; L=86; c=0.1; tem=0; for l=1:L/2 t=tan((2*l-1)*pi/(2*L)); % c.thuc 5.16; s=c+j*(c*t); % c.thuc 5.16; f=MGF(x,N,m,s,i,K,p); g=real(f)+t*imag(f); tem=tem+g; end; y=tem/L; return; * K thu t MRC Downlink, MRC HVTH: Lê Anh Uyên V - 109 - Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên % -Chuong trinh tinh moi thua so phep nhan c.thuc 5.35 -function y=DMRC_F(x,n,N,m,s,i,K,p); % x:ty so Eb/No; % n:song mang phu thu n; % N:song mang phu; % m:thong so fading; % s:so phuc; % i:nguoi dung thu i; % K:so nguoi dung; % p:truong hop du lieu cua K nguoi dung thu p(voi b(i)=1); a=A(n,N,i,K,p); b=(N*s^2)/(4*x); y=(m-b+s*a)^(-m); return; % Chuong trinh tinh MGF c.thuc 5.35 function y=DMRC_MGF(x,N,m,s,i,K,p); % x:ty so Eb/No; % N:song mang phu; % m:thong so fading; % s:so phuc; % i:nguoi dung thu i; % K:so nguoi dung; % p:truong hop du lieu cua K nguoi dung thu p(voi b(i)=1); HVTH: Lê Anh Uyên V - 110 - Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên f=1; for n=1:N g=DMRC_F(x,n,N,m,s,i,K,p); f=f*g; end; y=(m^(N*m))*f; return; % Chuong trinh tinh BER dieu kien cua nguoi dung thu i function y=DMRC_ConditBER_i(x,N,m,i,K,p); % x:ty so Eb/No; % N:song mang phu; % m:thong so fading; % i:nguoi dung thu i; % K:so nguoi dung; % p:truong hop du lieu cua K nguoi dung thu p(voi b(i)=1); % c:he so bieu thuc tinh s cua quy luat GCQ; % L:so nut tinh quy luat GCQ,L chan; % BER VOI DIEU KIEN {bk(0)} CUA NGUOI DUNG THU i TREN TUYEN XUONG SU DUNG MRC CO DANG (5.26)TRONG LUAN VAN TOT NGHIEP L=60; c=0.1; tem=0; for l=1:L/2 HVTH: Lê Anh Uyên V - 111 - Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên t=tan((2*l-1)*pi/(2*L)); s=c+j*(c*t); f=DMRC_MGF(x,N,m,s,i,K,p); g=real(f)+t*imag(f); tem=tem+g; end; y=tem/L; return; % -Chuong trinh tinh BER cua nguoi dung thu i function y=DMRC_BER_i(x,N,m,i,K); % x:ty so Eb/No; % N:song mang phu; % m:thong so fading; % i:nguoi dung thu i; % K:so nguoi dung; % BER CUA NGUOI DUNG THU i DUOC TINH BANG CACH LAY TRUNG BINH CAC BER DIEU KIEN CUA NGUOI DUNG THU i; M=2^(K-1); tem=0; for p=1:M w=DMRC_ConditBER_i(x,N,m,i,K,p); tem=tem+w; end; HVTH: Lê Anh Uyên V - 112 - Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên y=tem/M; return; % - Uplink, EGC -% -Chuong trinh tinh BER tuyen len voi EGC -function y=UpEGC_BER(x,N,m,K); % x:ty so Eb/No; % N:song mang phu; % m:thong so fading; % i:nguoi dung thu i; % K:so nguoi dung; % c:he so bieu thuc tinh s cua quy luat GCQ; % L:so nut tinh quy luat GCQ,L chan; % BER TUYEN LEN VOI EGC CO DANG (5.17) TRONG LUAN VAN TOT NGHIEP L=60; c=0.1; tem=0; for l=1:L/2 t=tan((2*l-1)*pi/(2*L)); s=c+j*(c*t); f=UpMGF(x,N,m,s,K); g=real(f)+t*imag(f); tem=tem+g; HVTH: Lê Anh Uyên V - 113 - Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên end; y=tem/L; return; % -Tinh MGF (c.thuc 5.40) -function y=UpMGF(x,N,m,s,K); c=s^2/(4*m); e=exp(N^2*s^2/(4*x)); f=(hypergeom(m,1,c))^(N*(K-1)); g=hypergeom(m,1/2,c); h=s*gamma(m+1/2)/(gamma(m)*sqrt(m)); k=hypergeom(m+1/2,3/2,c); y=e*f*((g-h*k)^N); return; b i v i fading t ng quan % - Tinh An (c.thuc 5.20 ) -function y=A(n,N,i,K,p); % n:song mang thu n; % N:so song mang phu; % i:nguoi dung thu i; % k:nguoi dung thu k; % K:so nguoi dung; % p:truong hop du lieu cua K nguoi dung thu p(voi b(i)=1); d=NewMatrixData(i,K); HVTH: Lê Anh Uyên V % thiet lap ma tran du lieu; - 114 - Lu n V n T t Nghi p b=d(p,:); GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên % thiet lap vecto du lieu {bk(0)}tu ma tran du lieu W=WalshCode(N); % thiet lap ma Walsh-Hadamard; % -Chon ma trai cho nguoi dung -m=0; c=[ ]; for k=1:K if k~=8 m=m+k; for j=1:N c(k,j)=W(m,j); end else m=N; for j=1:N c(k,j)=W(m,j); end end end; % Tinh An e=0; for k=1:K if k==i else HVTH: Lê Anh Uyên V - 115 - Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên e=e+b(k)*c(k,n)*c(i,n); end end; y=1+e; return; % - Tinh MGF function y=Cor_MGF(T,N,m,s,i,K,p); % Ham tinh MGF cua bien quyet dinh voi dieu kien {bk(0)} doi voi % mo hinh fading tuong quan % T:ty so Td/Tb; % Td: thoi gian trai tre; % Tb: thoi gian bit; % N:song mang phu; % m:thong so fading; % s:so phuc; % i:nguoi dung thu i; % K:so nguoi dung; % p:truong hop du lieu cua K nguoi dung thu p(voi b(i)=1); % Xay dung ma tran hiep bien R R=[ ]; for t=1:N for v=1:N e=1+((2*pi*(v-t)*T)^2); HVTH: Lê Anh Uyên V - 116 - Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên R(t,v)=1/(e*m); end end; % -Xay dung ma tran Y Y=[ ]; for t=1:N for v=1:N Y(t,v)=sqrt(R(t,v)/m); end end; % -Xay dung ma tran cheo A -a=[ ]; for n=1:N a(n)=A(n,N,i,K,p); end; B=diag(a); % -Tinh MGF voi dieu kien {bk(0)}thu p -z=eig(B*Y); tem=1; for n=1:N tem=tem*((1+s*z(n))^(-m)); end; y=tem; HVTH: Lê Anh Uyên V - 117 - Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên return; % - Tinh BER dieu kien -function y=Cor_ConditBER_i(T,N,m,i,K,p); % Ham tinh BER voi dieu kien {bk(0)}thu p tren tuyen xuong su dung MRC doi % voi mo hinh fading tuong quan % T:ty so Td/Tb; % Td: thoi gian trai tre; % Tb: thoi gian bit; % N:song mang phu; % m:thong so fading; % i:nguoi dung thu i; % K:so nguoi dung; % p:truong hop du lieu cua K nguoi dung thu p(voi b(i)=1); L=86; c=0.1; tem=0; for l=1:L/2 t=tan((2*l-1)*pi/(2*L)); s=c+j*(c*t); f=Cor_MGF(T,N,m,s,i,K,p); g=real(f)+t*imag(f); tem=tem+g; end; HVTH: Lê Anh Uyên V - 118 - Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên y=tem/L; return; % - Tinh BER -function y=Cor_BER_i(T,N,m,i,K); % Ham tinh BER tren tuyen xuong su dung MRC doi % voi mo hinh fading tuong quan % T:ty so Td/Tb; % Td: thoi gian trai tre; % Tb: thoi gian bit; % N:song mang phu; % m:thong so fading; % i:nguoi dung thu i; % K:so nguoi dung; M=2^(K-1); tem=0; for p=1:M w=Cor_ConditBER_i(T,N,m,i,K,p); tem=tem+w; end; y=tem/M; return; HVTH: Lê Anh Uyên V - 119 - Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên TÀI LI U THAM KH O Qinghua Shi ang Matti Latva-Aho (March 2005), Accurate Bit-Error Rate Evaluation for Synchronous MC-CDMA over Nakagami-m-fading Channels Using Moment Generating Funcions, IEEE Transations on Wireless Communication, Vol.4, No.2 J.A.C Bingham,”Multicarrier modulation for data transmission: An idea whose time has come, “IEEE Commun Mag., vol 28, no.5, pp 5-14, may 1990 N Yee, J P Linnartz, and G fettweis, “Multi-carrier CDMA in indoor wireless ratio network, ‘IEICE Trans Commun., vol E77-B,pp.900-904, July 1994 N Morinaga, M.Nakagawa, and R.Kohno, “Nw concepts and technologies for achieving highly reliable and high-capacity multimedia wireless communications system, “IEEE Commun Mag., vol.35, no.1, pp 34-40, Jan.1997 S.B.Slimance, “Bandwidth efficiency of MC-CDMA signals, “Electron.Lett., vol 35, pp 1797-1798, oct 14.1999 S Hara and R.Prasad, “Design and performance of multicarrier CDMA system in frequency-selective rayleigh fading channels, “ IEEE Trans Veh Technol., vol 48, no.5, pp 1584-1595, sep.1999 S harad, “ Overview of multicarrier CDMA” IEEE Commun.Mag., vol.35, no.12, pp 126-133, Dec 1997 X.Gui and T S N, “Performance of asynchronous orthogonal multicarrier CDMA system in frequency selective fading channel”, IEEE Trans Commun, vol 47, no 7, pp 1084- 1091, July, 1999 E A Sourour and M Nakagawa, “performance of orthogonal multicarrier CDMA in a multipath fading channnel”, IEEE Trans Commun., vol 44, no 3, pp 356-367, Mar, 1997 10 J Cheng and L C Beaulieu, “Accurate DS-CDMA bit-error probability calculation in Rayleigh fading, “IEEE Trans.Wireless Commun., vol.1, no.1, pp.3-15, Jan, 2002 11 J Cheng, “ Precise bit error rate calculation for asynchronous DS-CDMA in Nakagami fading,” in Proc IEEE GLOBECOM, san Francisco, CA, Nov.2000, pp 980-984 12 S.W.OH and K H Li, “Performance evaluation for forward-link cellular DSCDMA over frequency-selective Nakagami multipath fading channels,” Wireless Peresonal Commun., vol 18, pp 275-287, Sep, 2001 HVTH: Lê Anh Uyên V - 120 - Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên 13 B Smida, C L Despins, and G Y Delisle, “MC-CDMA performance evaluation over a multipath fading channel using the characteristic function mathod, “ IEEE Trans Commun, Vol 49, no 8, pp 1325-1328, Aug 2001 14 E Biglieri et al., “Computing error probabilities over channels: A unified approach,” Eur Trans Telecommun., vol 9, pp 15-25, Jan-Feb, 1998 15 R.E Ziemer et al., “Effects of carrier tracking in RAKE, reception of wideband DSSS in rician fading, “IEEE Trans Microwave Theory Tech., vol 47, no 6, pp 681-686, June, 1999 16 R E Ziemer and T B Welch, “Equal-gain combining of multichannel DPSK in Doppler-spread Rician fading,” IEEE Trans Veh Technol., vol 49, no 6, pp 1846-1855, Sep 2000 17 G taricco and E Biglieri, “Exact pairwise error probability of spacetime codes,“ IEEE Trans Inf Theory, vol 48, no 2, pp 510-513, Feb 2002 18 J Park et al., “Performance of MC-CDMA systems in nonindependent Rayleigh fading,” in IEEE Proc.Int Conf Communications, vol 1, Vancouver, Bc, canada, june 6-10, 1999, pp 506-510 19 T Kim et al., “Performance of an MC-CDMA system with frequency offsets in correlated fading.” IEEE Proc Int Conf Communications, vol 2, pp 1095-1099, June 2000 20 Q Shi and M Latva-abo, “Exact bit error rate calculations for synchronous MC-CDMA over Rayleigh fading channel,” IEEE Commun Left., vol 6, no 7, pp 276-278, July 2002 21 E W Weisstein Laguerre-Gauss Quadrature [Online].Available: http://mathword.wolfram.com/Laguerre-GaussQuadrature.html; http://mathworld.wolfram.com/LaguerrePolynomial.html 22 P Lombardo, G Fedele, and M M Rao, “MRC performance for binary signals in Nakagami fading with general branch correlation,” IEEE Trans Commun., vol 47, no 1, pp 44-52, Jan 1999 23 Q T Zhang, “Maximal-ratio combining over Nakagami fading with an arbitrary branch covariance matrix,” IEEE Trans Veh Technol., vol 48, no 4, pp 1141-1150, July 1999 24 A.Anmamalai, C tellambura, and V K Bhargava, “Equal-gain diversity receiver performance in wireless channels,” IEEE Trans Commun., vol 48, no 10, pp 1732-1745, Oct 2000 25 Khaled Fazel, Stefan Kaiser, “Multicarrier Spread Spectrum and related Topics, Kluwer Academic publishers, pp 211-218, 2000 26 Ho Van Khuong, A study on MC-CDMA new generation mobile communications system, Master’s thesis - Ho Chi Minh city University of Technology, 10-2003 27 Richard van Nee, ramjee prasad, OFDM for Wireless Multimedia Communications, Artech House Boston-London published 2000 28 R Cameron, B D Woerner, An analysis of CDMA with imperfect power control, Proc 42, vol 2, pp 977-980, June 1992 HVTH: Lê Anh Uyên V - 121 - Lu n V n T t Nghi p GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên 29 Jhong S.Lee Leonard e.Miller, CDMA systems engineering handbook HVTH: Lê Anh Uyên V - 122 - Lu n V n T t Nghi p TR NG GVHD: PGS.TS Ph m H ng Liên I H C BÁCH KHOA NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM PHÒNG ÀO T O S H CL P–T DO – H NH PHÚC Tp HCM, ngày 02 tháng 12 n m 2007 LÝ L CH TRÍCH NGANG I LÝ L CH S L C H Tên: LÊ ANH UYÊN V Sinh ngày : 24/02/1979 i sinh : Th xã Gị Cơng - T nh Ti n Giang a ch th ng trú: 57A ng 12D p Chân Phúc C m, Ph ng Long Th nh M , Qu n - Tp H Chí Minh Dân t c : Kinh Tôn giáo: Không II QUÁ TRÌNH ÀO T O I H C: Ch h c Th i gian h ih c Ngành h c SAU : Chính quy c: T 1997 n 2002 : Tr ng i h c Giao Thông V n T i - C s : n t Vi n Thông IH C Ch h c : Chính quy Th i gian h c: T 2006 n 2008 ih c : Tr ng i h c Bách Khoa Tp H Chí Minh Ngành h c : K thu t n t Mã s h c viên: 01406340 III Q TRÌNH CƠNG TÁC Ch c v : Gi ng viên n v công tác : Khoa n - i n t - Vi n thông tr thông V n T i - Tp H Chí Minh Th i gian cơng tác: t 07/01/2003 n HVTH: Lê Anh Uyên V ng i h c Giao - 123 - ... Ph m H ng Liên LOS Line of Sight MAI Multipe Access Interference MC Multicarrier MC- CDMA Multicarrier CDMA MC- DS -CDMA Multicarrier DS -CDMA MCM Multicarrier Modulation MD Multiuser Detection MFSK... Detection MFSK M- ary Frequency Shift Keying MD Multiuser Detection MMSEC Minimum Mean Square Error Combining MGF Moment General Function MRC Maximum Ratio Combining MT -CDMA Multitone CDMA NLOS Non... BIT I V I H TH NG NG B MC- CDMA TRÊN CÁC KÊNH TRUY N Nakagami- m- Fading D NG H? ?M PHÂN B MGF Ch ng - 55 NG QUAN H TH NG MC- CDMA 4.1 Gi i thi u - 55 4.2 H th ng MC- CDMA