Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống mimo

Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -oOo ĐỖ ĐÌNH THUẤN ĐÁNH GIÁ KÊNH TRUYỀN CHO PHÂN TẬP THU HỆ THỐNG MIMO Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2007 CƠNG TRÌNH NÀY ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Cán chấm nhận xét 1: PGS TSKH NGUYỄN KIM SÁCH Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 21 tháng 07 năm 2007 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày 05 tháng 07 năm 2007 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: ĐỖ ĐÌNH THUẤN Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 05/07/1980 Nơi sinh : F3, TP Tuy Hòa, Tỉnh Phú Yên Chuyên ngành : Kỹ thuật Điện tử Khoá (Năm trúng tuyển) : K2005 1- TÊN ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ KÊNH TRUYỀN CHO PHÂN TẬP THU HỆ THỐNG MIMO 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: – Tìm hiểu kỹ thuật MIMO-OFDM, mã hóa khơng gian – thời gian hệ thống MIMO, kỹ thuật phân tập anten – Các phương pháp ước lượng kênh truyền cho phân tập thu, phương pháp ước lượng kênh bình phương cực tiểu – Lập chương trình mơ hệ thống SIMO MIMO với số anten phát hạn chế, xét ảnh hưởng kênh fading, kiểu kết hợp tín hiệu thu khác ảnh hưởng số anten thu đến BER hệ thống – Mô kỹ thuật ước lượng kênh bình phương cực tiểu sử dụng chuỗi huấn luyện – So sánh, đánh giá kết mô 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 (Ghi đầy đủ học hàm, học vị ): 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) LỜI CẢM ƠN Qua trình học tập, nghiên cứu Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh (Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh), tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc dạy tận tình tập thể thầy giáo nhà trường Những kiến thức hành trang quan trọng theo tơi suốt q trình tự học, cơng tác nghiên cứu sau Luận văn hoàn thành nhờ giúp đỡ tận tình giáo TS Phan Hồng Phương Tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè, đồng nghiệp quan công tác – Công ty Dịch Vụ Viễn Thơng VinaPhone (Tập đồn Bưu Viễn thơng Việt Nam VNPT), người chia sẻ, động viên suốt trình học tập vừa qua TP Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 06 năm 2007 Học viên thực ĐỖ ĐÌNH THUẤN TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Ở Việt Nam, nhà khai thác dịch vụ thông tin di động không ngừng nâng cấp thiết bị để tiến tới cung cấp cho khách hàng tiện ích cơng nghệ 3G Bản thân tác giả luận văn công tác cho công ty Dịch Vụ Viễn Thông VinaPhone, việc quan tâm nghiên cứu cơng nghệ khơng ngồi mục đích nâng cao khả nắm bắt, tiếp cận công nghệ phục vụ yêu cầu công tác Luận văn nghiên cứu công nghệ MIMO (MIMO phần nghiên cứu cho hệ thông tin di động thứ 4) MIMO hệ thống đa anten đầu phát, đầu thu, áp dung kỹ thuật phân tập, mã hóa nhằm tăng dung lượng kênh truyền, cải thiện hiệu phổ mà tăng công suất phát hay băng thông OFDM chuyển kênh truyền băng rộng Fading Rayleigh lựa chọn tần số thành nhiều kênh truyền phẳng băng hẹp triệt nhiễu xen kí hiệu ISI nhờ chèn khoảng bảo vệ Kết hợp MIMO OFDM vừa tận dụng dung lượng kênh truyền mà không bị ảnh hưởng Fading Rayleigh lựa chọn tần số tác động đến chất lượng đường truyền tốc độ cao Luận văn tập trung vào phần ước lượng kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO Ước lượng kênh phần quan trọng nhằm khơi phục lại tín hiệu phát phía thu Luận văn phân tích nhiều phương pháp ước lượng kênh nghiên cứu phổ biến Trong đó, phương pháp ước lượng kênh bình phương cực tiểu cách phổ biến đơn giản cho mô Với phương pháp này, ta sử dụng thêm chuỗi huấn luyện cho kết tín hiệu thu tốt nhờ triệt nhiễu ước lượng Từ lý thuyết sở kênh truyền chất tốn học phương pháp bình phương cực tiểu, tác giả luận văn trình bày mơ hình ước lượng kênh giải thuật tốn ước lượng Tuy nhiên, vấn đề triệt nhiễu tác động đến khối xử lý tín hiệu hệ thống quan tâm Hướng phát triển luận văn nghiên cứu giải pháp nhằm hạn chế nhiễu tác động lên ước lượng kênh truyền MỤC LỤC Chương 1: Giới thiệu 1.1 Giới thiệu tình hình nghiên cứu cơng nghệ MIMO .2 1.2 Các hướng nghiên cứu phổ biến 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.3 Phân tích dung lượng mạng đa người dùng băng rộng Tiền mã hóa cho hệ thống MIMO đa người dùng: Phân tích đa cell tối ưu hóa .5 Các nghiên cứu mã hóa .6 Các cải tiến ước lượng kênh nghiên cứu 1.4 Tóm tắt nội dung luận văn Phần I: Lý thuyết sở Chương 2: Kênh truyền vô tuyến 2.1 Lý thuyết kênh truyền 13 2.2 Các loại kênh truyền vô tuyến 16 2.2.1 Kênh truyền AWGN 17 2.2.2 Kênh truyền Fading .17 2.2.2.1 Phân bố Rayleigh .17 2.2.2.2 Phân bố Rician 18 Chương 3: Hệ thống MIMO- OFDM 3.1 Tổng quan kỹ thuật OFDM 21 3.1.1 3.1.2 3.2 Ưu điểm hệ thống OFDM .23 Nhược điểm OFDM: .23 Hệ thống MIMO .23 3.2.1 Sự khác ngun lí mơ hình vật lí mơ hình phân tích .24 3.2.2 Các mơ hình phân tích 25 3.2.2.1 Mơ hình phân tích dựa tương quan 25 3.2.2.2 Mơ hình i.i.d 26 3.2.2.3 Mô hình Kronecker 26 3.2.2.4 Mơ hình Weichselberger 27 3.2.2.5 Mơ hình tán xạ xác định 28 3.2.2.6 Mơ hình entropy cực đại 29 3.2.2.7 Mơ hình kênh ảo 30 3.2.3 Các mơ hình chuẩn hóa 30 3.2.3.1 COST 259/273 30 3.2.3.2 Mơ hình kênh định hướng COST 259 .31 3.2.3.3 Mơ hình COST 273 32 3.2.4 Mô hình 3GPP SCM 32 3.2.4.1 Mơ hình cân chỉnh 32 3.2.4.2 Mơ hình mơ 33 3.2.5 Mơ hình IEEE 802.11n 33 3.3 Phương pháp mã hóa khơng – thời gian hệ thống MIMO 33 3.3.1 3.3.2 3.3.3 Các loại mã không gian-thời gian 33 Mơ hình hệ thống .34 Các loại mã khối không gian - thời gian (Space –Time Block Codes -STBC) 36 3.3.3.1 Các phương pháp Alamouti 36 3.3.3.2 Sơ đồ phân tập phát hai anten 36 3.3.3.3 Phương pháp tổ hợp tỉ số cực đại (Maximum Ratio Combining -MRC) 38 3.3.3.3 Chất lượng sơ đồ Alamouti .38 3.3.3.4 Cấu trúc chung mã không gian thời gian STC .39 3.3.4 Các mã lưới không gian thời gian (STTC) 39 3.3.5 So sánh chất lượng STBC với STTC 40 3.3.6 Phân tích chất lượng 41 3.4 Phân tập anten 42 3.5 Các kĩ thuật tổ hợp tín hiệu thu phân tập .42 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.6 Tổ hợp lựa chọn 43 Tổ hợp theo tỉ số tối đa 43 Tổ hợp theo độ lợi 43 Dung lượng hệ thống đa anten 44 3.6.1 Hệ thống anten phát anten thu SISO .44 3.6.2 Hệ thống anten phát nhiều anten thu SIMO .45 3.6.3 Hệ thống MISO 45 3.6.4 Hệ thống MIMO- phát tín hiệu anten 45 3.6.5 Hệ thống MIMO- tín hiệu phát qua anten khác 45 3.6.6 Mơ hình MIMO (sử dụng cấu trúc V-BLAST) 46 3.6.6.1 Tổng quan V-BLAST 46 3.6.6.2 Phân loại 47 3.6.6.3 Mơ thuật tốn V-BLAST 47 Phần II: Ước lượng kênh truyền cho phân tập thu MIMO Chương 4: Các phương pháp ước lượng 4.1 Tổng quan phương pháp ước lượng kênh .51 4.1.1 4.1.2 Sơ lược ước lượng kênh 51 Tại phải ước lượng kênh 51 Chuỗi huấn luyện phương pháp ước lượng mù 52 4.2.1 4.2.2 4.3 Ước lượng dùng chuỗi huấn luyện 52 Phương pháp ước lượng mù .52 Lý thuyết ước lượng áp dụng lĩnh vực khác 53 4.4 Định nghĩa ước lượng 53 4.5 Phương pháp ước lượng kênh khả cực đại (MLE) 54 4.6 Phương pháp ước lượng bình phương trung bình cực tiểu MMSE 55 4.7 Phương pháp ước lượng trung bình bình phương cực tiểu tuyến tính 4.2 LMMSE 56 4.8 Lý thuyết ước lượng kênh cực tiểu 57 4.8.1 4.8.2 Khái quát phương pháp LS 57 Mơ hình ma trận cho LS 58 Thuật toán ước lượng kênh lặp 60 4.9.1 4.9.2 Kỹ thuật ước lượng kênh pilot .61 Đánh giá lỗi 62 Các bước xử lý hệ thống liên quan ước lượng kênh 63 4.9 4.10 Chương 5: Phương pháp ước lượng bình phương cực tiểu sử dụng chuỗi huấn luyện đặc biệt 5.1 Giới thiệu 66 5.2 Ước lượng LS cho hệ thống MIMO-OFDM .67 5.3 Chuỗi huấn luyện ước lượng kênh 71 5.4 Xét ảnh hưởng nhiễu tồn ước lượng kênh 73 Phần III: Kết mô Chương 6: Kết mô đánh giá ước lượng kênh phân tập thu 6.1 Mô phân tập thu hệ thống MIMO 78 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.2 Ảnh hưởng fading Rayleigh lên xác xuất lỗi bít (16-QAM) .78 Xét hiệu phương pháp tổ hợp tín hiệu thu hệ thống SIDO .79 Phương pháp tổ hợp tín hiệu thu SC cho SIMO 80 Tổ hợp tín hiệu EGC cho hệ thống SIDO 81 Hệ thống V-BLAST 82 Mô ước lượng kênh phân tập thu hệ thống MIMO .83 6.3 Tổng kết 86 6.4 Hướng phát triển đề tài 87 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Khái qt cơng nghệ viễn thơng qua giai đoạn .3 Hình 2.1 Tín hiệu thu từ đường khác 14 Hình 2.2 Dịch Doppler phát di chuyển 15 Hình 2.3 Dịch Doppler khối thu di chuyển từ X đến Y 16 Hình 3.1 Phổ tần số sóng mang phụ 21 Hình 3.2 Một mô đánh giá lỗi SER hệ thống OFDM 22 Hình 3.3 Phân loại mơ hình MIMO mơ hình sóng truyền lan 24 Hình 3.4 Minh họa mơ hình tán xạ với tán xạ đơn (đường nét liền), tán xạ đa đường (đường nét gạch), thành phần chia tách (đường nét gạch chấm) 27 Hình 3.5 Sơ đồ khối hệ thống MIMO mã không- thời gian .35 Hình 3.6 Sơ đồ phân tập phát anten Alamouti .36 Hình 3.7 Hệ thống MIMO 44 Hình 4.1.Thủ tục ước lượng kênh tổng quát .51 Hình 4.2 Sơ đồ khái quát bước xử lý phía thu hệ thống MIMO-OFDM 63 Hình 5.1 Sơ đồ khối thu/ phát hệ thống MIMO sử dụng ước lượng LS 70 Hình 5.2 Cấu trúc ước lượng kênh LS sử dụng chuỗi TS 72 Hình 6.1 So sánh lỗi SER kênh Fading kênh không bị Fading hệ thống SISO 78 Hình 6.2 So sánh phương pháp tổ hợp tín hiệu thu cho hệ thống thu phân tập anten phát, anten thu SIDO 79 Hình 6.3 Phương pháp tổ hợp tín hiệu thu kiểu SC cho truờng hợp số anten khác 80 Hình 6.4 Phương pháp tổ hợp độ lợi EGC với số anten thu khác 81 Hình 6.5 V-BLAST: anten phát, anten thu 82 Hình 6.6 MSE phương pháp ước lượng LS sử dụng chuỗi TS 85 Hình 6.7 SER hệ thống MIMO- OFDM số phương pháp ước lượng 86 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 6.1 Các thông số mô ước lượng kênh MIMO 83 Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO 6.1.5 Hệ thống V-BLAST Hình 6.5 V-BLAST: anten phát, anten thu Nhận xét: Tỉ lệ lỗi kí hiệu SER cải thiện đáng kể nhờ cơng nghệ MIMO Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO 6.2 Mô ph ng b c lư ng kênh phân t p thu h th ng MIMO Để mô ước lượng LS, tham số hệ thống MIMO- OFDM chọn tương tự hệ thống LAN tốc độ cao HiperLAN/2 [29] Một vài tham số quan trọng cho đây: • Băng thơng hệ thống: B=20 MHz • Mức lấy mẫu: Ta=1/B=50 ns • Độ dài FFT: N=64 • Thời gian kí hiệu OFDM: Ts=N.Ta= 3,2µs Hệ thống khơng sử dụng GI tần số sóng mang fc=5 GHz Ở dùng anten phát anten thu Các kênh phụ mô cho đường phát dựa kênh nhà tiêu chuẩn (kênh chế độ A), độ dài L đáp ứng kênh miền thời gian mẫu Mỗi kênh phụ điều chế phương pháp Monte Carlo: M h p , q (τ k , t ) = L M k =1 l =1 ∑ ρ [k ]∑ e ( j 2πf p ,q ,k ,l t +θ p ,q ,k ,l ) δ (τ − τ k ) (6.1) với f tần số Doppler rời rạc M: số hài Trễ truyền lan τ k liên quan tới đường truyền kênh thứ k Chất lượng u biến ngẫu nhiên độc lập, có phân bố giống nằm miền (0,1] p=0,1, ,NT-1, q=0,1, ,NR-1, k=1,2, ,L l=1,2, ,M Chúng tạo độc lập với kênh phụ Tần số Doppler cực đại fd,max chọn 50Hz, đáp ứng với tốc độ phương tiện m/s, số hài M=40 Hệ số công suất cho tập kênh đa đường: Bảng 6.1 Các thông số mô ước lượng kênh MIMO Số đáp ứng kênh k Trễ truyền lan τ k (ns) Công suất đường truyền ρ [k ] 1,0 50 0,6095 100 0,4945 Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO 150 0,3940 200 0,2371 250 0,1900 300 0,1159 350 0,0699 400 0,0462 Sơ đồ điều chế sóng mang phụ khóa dịch biên độ QASK Đánh giá ước lượng qua tham số MSE: MSE = NR → N R −1 ∑ q =0  →∧ →  H  →∧ →  E  h q − h q   h q − h q          (6.2) → ∧ với h q kênh ước lượng, h q vectơ đáp ứng kênh miền tần số Kết mô MSE so sanh MSE kênh ước lượng theo phương pháp LS sử dụng chuỗi TS ước lượng LS thông thường có biên độ số, pha ngẫu nhiên Có thể thấy phương pháp LS sử dụng TS cho MSE lớn 20 dB (SNR>35 dB) so với phương pháp ước lượng kênh LS thơng thường (xem hình 6.6) Tuy nhiên, phương pháp LS sử dụng TS tăng thành phần nhiễu cộng lên tất kênh phụ chẵn Có thể thấy phương pháp LS sử dụng TS cung cấp kết tốt so với ước lượng LS Nhưng cịn khơng tương thích trường hợp hệ thống MIMO- OFDM chịu ảnh hưởng độ dài khoảng bảo vệ GI Bởi méo tín hiệu nhiễu đầu thu cịn Do cần thêm triệt nhiễu Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO Hình 6.6 MSE phương pháp ước lượng LS sử dụng chuỗi TS Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO Hình 6.7 SER hệ thống MIMO- OFDM số phương pháp ước lượng Nhận xét: SER hệ thống nghiêm trọng dùng chuỗi GI Với phương pháp ước lượng bình phương cực tiểu dùng chuỗi huấn luyện cho kết SER tốt hơn, đường biểu diễn SER gần với trường hợp không sử dụng GI 6.3 T ng k t Bộ ước lượng kênh giữ vai trò định chất lượng hệ thống Tăng cường giải thuật nhằm loại bỏ nhiễu kênh truyền nhiễu đầu thu biện pháp cần nghiên cứu cải thiện Các phương pháp ước lượng có ưu nhược điểm riêng, nên chọn lựa phương pháp tùy vào yêu cầu QoS dịch vụ cung cấp cho khách hàng Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO 6.4 Hư ng phát tri n c a đ tài Như phân tích chương 5, phương pháp ước lượng bình phương cực tiểu dùng chuỗi huấn luyện ảnh hưởng nhiễu nghiêm trọng SNR thấp Các hướng nghiên cứu cần có để cải thiện chất lượng ước lượng kênh: • Đề phương án tận dụng ưu điểm phương pháp LS MMSE, LMMSE • Cải thiện đơn giản hóa thủ thuật ước lượng mù để nội suy xác tín hiệu thu • Thiết kế triệt nhiễu tăng cường trước ước lượng Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 3G 4G AWGN BER BPSK BTS CDF CFR CP CSI DFT DLST DOA EGC FER HIPERLAN HLST IDFT IFFT ISI LMS LOS LST MIMO MISO MMSE MRC MS NLOS Third-Generation Fourth-Generation A Additive White Gaussian Noise B Bit Error Rate Binary Phase Shift Keying Base Transceiver Station C Cumulative Density Function Channel Frequency Response Cyclic Prefix Channel State Information D Discrete Fourie Transform Diagonal Layered Space Time Direct Of Arrival E Equal Gain Combiners F Frame Error Rate H High Performance Local Area Networks Horizontal Layered Space-Time I Inverse Discrete Fourier Transform Inverse Fast Fourier Transform Inter Symbol Interference L Least Mean Square Line Of Sight Layerd Space- Time M Multi Input Multi Output Multi Input Single Output Minimum Mean Square Error Maximum Ratio Combiners Mobile Station N Non Line Of Sight Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO OFDM PAPR QAM QPSK RLS RMS SC SER SIDO SIMO SISO SNR STBC STBE STTC VBLAST WLAN O Othorgonal Frequency Division Multiplexing P Peak To Average Power Ratio Q Quadrature Amplitude Modulation Quadrature Phase Shift Keying R Recursive Least Squares Root Mean Square S Selection Combiners Symbol Error Rate Single Input Dual Output Single Input Multi Output Single Input Single Output Signal To Noise Ratio Space-Time Block Coding Space-Time Block Encoder Space-Time Trellis Coding V Vertical Bell Laboratories Layered Space-Time W Wireless Local Area Network Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ThS Nguyễn Anh Tuấn (Học viện Cơng nghệ Bưu Chính Viễn Thơng) Báo cáo hội nghị khoa học lần VI với đề tài ”Phương pháp mã hóa khơng- thời gian hệ thống MIMO số hướng nghiên cứu” [2] Ilkka Harjula , VTT Electronics, Oulu, Finland, “Channel Estimation Algorithm for Space-Time Block Coded OFDM Systems”, 2005 [3] Y Li, N Seshadri, and S Ariyavisitakul, “Channel estimation for OFDM systems with transmitter diversity in mobile wireless channel,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol 17, no 3, pp 461-471, March 1999 [4] Y Li, “Simplified channel estimation for OFDM systems with multiple transmit antennas” IEEE Transaction [5] HOU Xiao-yun , ZHENG Bao-yu , XU You-yun , SONG Wen-tao (Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, China; Department of Information Engineering, Nanjing University of Posts & Telecommunications, Nanjing 210003, China;Institute of Communication Engineering, PLA Science and Technology University, Nanjing 210007, China), “An improved channel estimation with multipath search for MIMO-OFDM systems” [6] J G Proakis, Digital communications, New York, NY: McGraw-Hill, 2000 [7] G J Foschini, G D Golden, R A Valenzuela and P W Wolniansky, Simplified processing for wireless communications at high spectral efficiency, IEEE JSAC, Vol 17, No 11, pp 1841-1852, Nov 1999 [8] P W Wolniansky, G J Foschini, G D Golden and R A Valenzuela, V-BLAST: An architecture for realizing very high data rates over the rich-scattering wireless channel, invited paper, Proc ISSSE-98, Pisa, Italy, Sept 29, 1998 [9] G D Golden, J G Foschini, R A Valenzuela and P W Wolniansky, Detection algorithm and initial laboratory results using V-BLAST space-time communication architecture, Electron Letters, Vol 35, pp 14-15, Jan 1999 Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO [10] D Samardzija, P.Wolniansky and J Ling, Performance evaluation of the VBLAST algorithm in W-CDMA systems, the 54th IEEE Vehicular Technology Conference (VTC) 2001 Fall, Vol 2, pp 723 - 727, Atlantic City, Oct 2001 [11] C Komninakis, Joint Channel Estimation and Decoding for Wireless Channels, Ph.D thesis, Univ of California, Los Angeles, Dec 2000 [12] M Steinbauer, D Hampicke, G Sommerkorn, A Schneider, A F Molisch, R Thomăa, and E Bonek, Array Measurement of the Double-Directional Mobile Radio Channel,” in Proc IEEE Vehicular Technology Conference, VTC 2000 Spring, vol 3, Tokio, Japan, May 2000, pp 1656–1662 [13] A F Molisch, H Asplund, R Heddergott, M Steinbauer, and T Zwick, “The COST 259 Directional Channel Model – I Overview and Methodology,” IEEE Trans Wireless Comm., to be published [14] L M Correia, Ed., Wireless Flexible Personalised Communications (COST 259 Final Report) Chichester (UK): Wiley, 2001 [15] M K Tsatsanis, G B Giannakis, and G Zhou, “Estimation and Equalization of Fading Channels with Random Coefficients,” Signal Processing, vol 53, no 2–3, pp 211–229, Sept 1996 [16] G Matz, “On non-WSSUS wireless fading channels,” IEEE Trans Wireless Comm., vol 4, no 5, pp 2465–2478, Sept 2005 [17] E Biglieri, J Proakis, and S Shamai, “Fading Channels: Information-theoretic and Communications Aspects,” IEEE Trans Inf Theory, vol 44, no 6, pp 2619– 2692, Oct 1998 [18] A M Sayeed and B Aazhang, “Joint Multipath-Doppler Diversity in Mobile Wireless Communications,” IEEE Trans Comm., vol 47, no 1, pp 123–132, Jan 1999 [19] R Bultitude, G Brussaard, M Herben, and T J Willink, “Radio Channel Modelling for Terrestrial Vehicular Mobile Applications,” in Proc Millenium Conf Antennas and Propagation, Davos, Switzerland, Apr 2000 Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO [20] A Gehring, M Steinbauer, I Gaspard, and M Grigat, “Empirical Channel Stationarity in Urban Environments,” in Proc EPMCC 2001, Vienna, Austria, Feb 2001 [21] K Hugl, “Spatial Channel Characteristics for Adaptive Antenna Downlink Transmission,” Ph.D dissertation, Vienna University of Technology, Vienna, Austria, 2002 [22] van Nee, R., and Prasad, R 2000 OFDM for wireless multimedia communications, Artech House, USA [23] Agrawal, D., Tarokh, V., Naguib, A., and Seshadri, N., “Space-Time Coded OFDM for High Data-Rate Wireless Communication Over Wideband Channels,” In Proc 48th IEEE VTC, Ottawa, Canada, May 1998, pp 2232-2236 [24] Mody, A.N., and Stuber, G L., “Parameter Estimation for OFDM with Trasmit Receive Diversity,” In Proc IEEE VTC, 2001 [25] Jeon, W.G., Paik, K.H., and Cho, Y.S., “An Effective Channel Estimation Technique for OFDM Systems with Transmitter Diversity,” In Proc IEEE PIMRC, London, 2001 [26] Hoeher, P “A Statistical Discrete-Time Model for the WSSUS Multipath Channel”, In IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol 41, No 4, Nov 1992 [27] Scharf, L.L 1991 Statistical signal processing: detection, estimation, and time series analysis,Addison-Wesley, Inc., USA [28] Rappaport, T.S 1999 Wireless Communications:Principles & Practice, Prentice Hall, Inc., NJ [29] TS 101 475, V1.1.1, BRAN; HIPERLAN Type 2; Physical (PHY) layer, ETSI, 2000-04 [30] TR 101 031, V2.2.1, BRAN; HIPERLAN Type 2; Requirements and architectures for wireless broadband access, ETSI, 1999-01 Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO [31] Y Li, “Simplified channel estimation for OFDM systems with multiple transmit antennas,” IEEE Trans Wireless Communications, vol 1, no 1, pp 67–75, Jan 2002 [32] T.-L Tung and K Yao, “Channel estimation and optimal power allocation for a multiple-antenna OFDM system,” Eurasip Journal on Applied Signal Proc., pp 330–339, March 2002 [33] I Barhumi, G Leus, and M Moonen, “Optimal training design for MIMO OFDM systems in mobile wireless channels,” IEEE Trans Signal Proc., vol 51, no 6, pp 1615–1624, June 2003 [34] X Ma, L Yang, and G B Giannakis, “Optimal training for MIMO frequencyselective fading channels,” in Asilomar Conf on Signals, Systems, and Computers, Pacific Grove, CA, Nov 2002, pp 1107–1111 [35] C Fragouli, N Al-Dhahir, and W Turin, “Training-based channel estimation for multiple-antenna broadband transmissions,” IEEE Trans Wireless Communications, vol 2, no 2, pp 384–391, Mar 2003 [36] B Hassibi and B.M Hochwald, “How much training is needed in multipleantenna wireless links?,” IEEE Trans Info Th., vol 48, no 4, pp 951–963, Apr 2003 [37] J.-J van de Beek, O Edfors, M Sandell, S K Wilson, and P O Borjesson, “On channel estimation in OFDM systems,” in Proc IEEE 45th Vehicular Technology Conf., Chicago, IL, Jul 1995, pp 815–819 [38] O Edfors, M Sandell, J.-J van de Beek, S K Wilson, and P O Brjesson, “OFDM channel estimation by singular value decomposition,” IEEE Trans Commun., vol 46, no 7, pp 931–939, Jul 1998 [39] M Hsieh and C.Wei, “Channel estimation for OFDM systems based on combtype pilot arrangement in frequency selective fading channels,” IEEE Trans Consumer Electron., vol 44, no 1, Feb 1998 [40] R Steele, Mobile Radio Communications London, England: Pentech Press Limited, 1992 Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO [41] U Reimers, “Digital video broadcasting,” IEEE Commun Mag., vol 36, no 6, pp 104–110, June 1998 [42] L J Cimini, “Analysis and simulation of a digital mobile channel using orthogonal frequency division multiplexing,” IEEE Trans Commun., vol 33, no 7, pp 665–675, Jul 1985 [43] Y Zhao and A Huang, “A novel channel estimation method for OFDM Mobile Communications Systems based on pilot signals and transform domain processing,” in Proc IEEE 47th Vehicular Technology Conf., Phoenix, USA, May 1997, pp 2089–2093 [44] A V Oppenheim and R W Schafer, Discrete-Time Signal Processing, New Jersey: Prentice-Hall Inc., 1999 [45] Alamouti SM A simple transmit diversity technique for wireless communications IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol.16, no.8, Oct 1998, pp.1451-8 Publisher: IEEE, USA [46] Tarokh V, Seshadri N, Calderbank AR Space-time codes for high data rate wireless communication: performance criterion and code construction IEEE Transactions on Information Theory, vol.44, no.2, March 1998, pp.744-65 Publisher: IEEE, USA [47] G.J Foschini, Layered space-time architecture for wireless communication in a fading environment when using multi-element antennas Bell Labs Technical Journal, 1996 [48] Ilkka Harjula, VTT Electronics, Filand “Channel estimation algorithm for space-time block coded OFDM system” [49] Rekha Menon, Impact of Channel Estimation Errosr on Space-Time Trellis Codes M.S Thesis Virginia Poly Inst and State University, 2003 [50] Igor Tolochko and Mike Faulkner (Telecoms and Micro-electronics Center, Melbourne ctity, Autralia) “Real time LMMSE channel estimation for wireless OFDM systems with transmitter diversity” Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO [51] Steven M Kay “Fundamentals of statistical signal processing: estimation theory”, Prentice-Hall, 1993 [52] Thomas Zemen (Siemens, Autralia), Majia Loncar (Dept Of Information Technology, Lund University, Sweden), J Wehinger, R Muller (Telecoms Research center Vienna, Autralia) “Improved channel estimation for iterative receiver” [53] Cioffi, J M.; Bingham, J A C., “A Data-Driven Multitone Echo Canceller,” IEEE Trans Commun., vol 42, no 10, pp 28532869, Oct 1994 [54] Kim, D.; Stăuber, G L., “Residual ISI Cancellation for OFDM with applications to HDTV Broadcasting,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol 16, No 8, pp 902–914, Oct 1998 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: ĐỖ ĐÌNH THUẤN Ngày sinh: 05/07/1980 Nơi sinh: F.3, TP Tuy Hòa, Tỉnh Phú Yên Địa liên lạc: 61L/414L1 Phan Huy Ích, F.12, Q Gị Vấp, TP Hồ Chí Minh Q TRÌNH ĐÀO TẠO • 09/1998-06/2003: Học đại học ngành Kỹ thuật Viễn thông – Đại học Giao Thông Vận Tải (Cơ sở II) • 09/2005-07/2007: Học Cao học ngành Kỹ thuật Điện tử - Đại học Bách Khoa (Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh) Q TRÌNH CƠNG TÁC • 10/2003-11/2005: Nhân viên Vận hành bảo dưỡng thiết bị Viễn thông – Cơng ty Viễn Thơng Liên Tỉnh (Tập đồn Bưu Chính Viễn Thơng Việt Nam VNPT) • 11/2005-hiện nay: Nhân viên Vận hành bảo dưỡng thiết bị Viễn thông – Công ty Dịch Vụ Viễn Thơng VinaPhone (Tập đồn Bưu Chính Viễn Thông Việt Nam VNPT) ... nghệ viễn thông Các hướng phát triển luận văn minh họa thêm cho vấn đề Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO PHẦN I: LÝ THUYẾT CƠ SỞ Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống. .. AWGN, kênh truyền Fading, kênh truyền đối xứng nhị phân, Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO 2.2.1 Kênh truyền AWGN Kênh truyền AWGN dạng kênh truyền có nhiễu cộng, trắng phân. .. thu hệ thống MIMO CHƯƠNG 2: KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN Đánh giá kênh truyền cho phân tập thu hệ thống MIMO 2.1 Lý thuy t b n v kênh truy n Trong thiết kế hệ thống viễn thơng, kênh lí tưởng kênh có đáp