Nghiên cứu hệ thống truyền thông quang không dây sử dụng ánh sáng khả kiến

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN LÊ QUANG HƢNG NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG QUANG KHÔNG DÂY SỬ DỤNG ÁNH SÁNG KHẢ KIẾN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT VIỄN THƠNG Bình Định - Năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN LÊ QUANG HƢNG NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG QUANG KHÔNG DÂY SỬ DỤNG ÁNH SÁNG KHẢ KIẾN Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông Mã số: 8520208 Ngƣời hƣớng dẫn: TS Đào Minh Hƣng i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung Luận văn tơi viết hồn tồn xác trung thực Các tài liệu tham khảo s dụng có nguồn g c đ ợc trích dẫn rõ ràng Tơi xin chịu ho n to n tr ch nhiệm có dấu hiệu ch p từ c c t i iệu h c Luận văn đ ợc tìm hiểu, nghiên cứu d ới h ớng dẫn TS Đ o Minh H ng Thầy ng ời uôn động viên tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành Tuy chắn không tránh khỏi sai sót, mong nhận đ ợc góp ý bổ sung để luận văn đ ợc hoàn chỉnh thời gian đến Bình Định, ng y th ng Ngƣời thực Lê Quang Hƣng năm 2019 ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực luận văn, em có hội đ ợc nghiên cứu cập nhật kiến thức chuyên ng nh môn đ ợc học tr ờng Cùng với đó, ph ơng ph p giảng dạy khoa học gắn với thực tiễn công tác Thầy giảng viên khoa Kỹ thuật Công nghệ tr ờng Đại học Quy nhơn truyền đạt nhiều thông tin để em hiểu thêm hệ th ng truyền thông quang không dây Qua em xin chân th nh cảm ơn Thầy h ớng dẫn TS Đào Minh Hƣng giúp đỡ em hoàn thành luận văn n y Bình Định, ng y th ng Ngƣời thực Lê Quang Hƣng năm 2019 iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT vi DANH MỤC HÌNH VẼ xi DANH MỤC BẢNG xiii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Tình hình nghiên cứu Mục tiêu đề tài Nội dung đề tài Ph ơng ph p nghiên cứu Ý nghĩa hoa học đề tài Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN QUANG KHÔNG DÂY 1.1 Đặc điểm truy cập mạng không dây 1.2 Phân loại hệ th ng thông tin quang không dây 11 1.2.1 Giới thiệu hệ th ng FSO 11 1.2.2 Hệ th ng truyền thông ánh sáng khả kiến VLC 13 1.3 Cấu hình đơn giản hệ th ng OWC 16 1.4 Nguồn sáng quang 17 1.5 Các kỹ thuật điều chế phổ biến hệ th ng OWC 20 Điều chế mật độ t ơng tự AIM 23 1.5.2 Kỹ thuật điều chế s băng tần sở 25 Điều chế mật độ sóng mang (Subcarrier Intensity Modulation) 31 1.6 Bộ tách sóng quang 32 iv 1.6.1 Tách sóng quang trực tiếp 33 1.6.2 Tách sóng kết hợp (Coherent detection) 34 1.6.3 Bộ tách sóng tạo phách (Heterodyne detection) 35 1.6.4 Bộ t ch sóng đồng tần (homodyne detection) 36 1.7 Kết luận ch ơng 37 CHƢƠNG 2: MƠ HÌNH KÊNH TRUYỀN VÀ HIỆU NĂNG HỆ THỐNG OWC 38 2.1 Mơ hình kênh truyền 38 2.1.1 Mơ hình đ ờng truyền định h ớng LOS (Directed LOS) 39 2.1.2 Mơ hình đ ờng truyền hông định h ớng LOS (Non-LOS) 43 2.1.3 Mơ hình đ ờng truyền tán xạ 47 2.1.4 Mơ hình phản xạ trần nhà 48 2.1.5 Mơ hình Hayasaka-Ito 49 2.1.6 Mơ hình cầu (Spherical Model) 50 2.1.7 Mơ hình đ ờng truyền tán xạ đa tia 51 2.2 Phân tích hiệu suất hệ th ng OWC 53 2.2.1 Nguồn ánh sáng xung quanh làm ảnh h ởng đến hiệu suất đ ờng truyền OWC nhà 53 2.2.2 Ảnh h ởng FLI khơng có lọc thơng cao điện 54 2.2.3 Ảnh h ởng FLI có lọc thơng cao điện 55 2.2.4 Các kỹ thuật làm giảm tổn hao đ ờng truyền nhà 57 2.2.5 Phân tích Hiệu Suất hệ th ng VLC 59 2.3 Kết luận ch ơng 62 CHƢƠNG 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG ÁNH SÁNG KHẢ KIẾN VLC 63 3.1 Mô tả hệ th ng VLC 63 3.1.1 C ờng độ sáng công suất quang 66 v 3.1.2 Bộ tập trung thu quang 67 3.2 Khảo sát hệ th ng VLC ứng dụng nhà 68 3.2.1 Mô tả hệ th ng 68 3.2.2 Các kết mô 71 3.3 Phân tích hiệu SNR 74 3.4 Trải trễ kênh truyền 75 3.5 Hệ th ng MIMO VLC (Multiple Input Multiple Output VLC ) 76 3.6 Kết luận ch ơng 81 KẾT LUẬN CHUNG 82 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (Bản sao) vi DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt Điều chế mật độ t ơng tự AIM Analogue Intensity Modulation APD Avalanche Photodiode Detector AMC Adaptive Modulation and Coding Điều chế mã hóa thích ứng AR Active area AWGN Additive White Gaussian Noise Bộ t ch sóng t quang thác động Vùng hoạt động Nhiễu trắng công Gausian BER Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi bít BLL Bia-Lambert Law Định luật Bia-Lambert DC Direct Current Dịng chiều DD Direct Detection Tách sóng trực tiếp Differential Amplitude Pulse Điều chế vị trí xung biên độ vi Position Modulation sai DH- Dual-Header Pulse Interval Điều chế khoảng thời gian PIM Modulation xung tiêu đề kép DPIM Digital Pulse Internal Modulation Điều chế xung s bên DPLL Digital Phase-Locked Loop Vịng lặp khóa pha s DAPPM DPPM Differential Pulse Position Modulation Direct Sequence Spread DSSS Spectrum Điều chế vị trí xung vi sai Phổ tần s trực tiếp nhị phân EGC Equal Gain Combining Kết hợp độ lợi EVM Error Vector Magnitude Biên độ vectơ ỗi FLI Fluorescent Light Interference Giao thoa đèn huỳnh quang FOV Field Of View Vùng nhìn thấy vii FSO Free Space Optics FWHM Full-Width Half Maximum Quang không gian tự Góc ½ n a cơng suất Non-Guard Slot Khơng có khe bảo vệ GS Guard Slot Khe bảo vệ HD High Definition Độ nét cao HDD Hard Decision Decoding Giải mã định cứng HPF High-Pass Filter Bộ lọc thông cao NGS IEEE Institude of Electrical Electronics Engineers Viện kỹ nghệ điện v điện t Inverse Fast Fourier Transform Biến đổi ng ợc Fourier nhanh IM Intensity Modulation Điều chế c ờng độ IR Infrared Hồng ngoại Infrared Data Association Kết hợp liệu hồng ngoại IFFT IrDA Cảm biến hình ảnh truyền ISC Image Sensor Communication ISI InterSymbol Interference Nhiễu xuyên ký hiệu Local Area Networks Mạng Lan Laser Diode Laser t Low-Density Parity Check Kiểm tra t ơng tự mật độ thấp LED Light-Emitting Diode Đi t phát sáng LOS Line Of Sight Tầm nhìn thẳng LPF Low-Pass Filter Bộ lọc thơng thấp MAN Metropolitan Area Network Mạng MIMO Multiple Input Multiple Output Đa đầu v o đa đầu MISO Multiple Input Single Output Đa đầu vào đầu MMW MilliMetre Wave Sóng milimet LAN LD LDPC thơng ới khu vực thị viii MRC MSLD Maximum Ratio Combining Maximum Sequence Likelihood Detection Bộ kết hợp tỷ lệ cực đại Dị tìm dãy s thích hợp t i đa MVR Meteorological Visual Range Phạm vi tầm nhìn xa NLOS NonLine Of Sight Tầm nhìn khơng thẳng Normalized Optical Power u cầu chuẩn hóa cơng suất Requirement quang NRZ Non-Return to Zero Khơng trở không OBPF Optical Band Pass Filter Bộ lọc thông dải quang OLO Optical Local Oscillator Bộ dao động quang Orthogonal Frequency Division Ghép kênh phân chia theo tần Multiplexing s trực giao OOK ON-OFF Keying Điều chế on-off OPP Optical Power Penalty Sự suy hao NOPR OFDM OWC Optical Wireless Communications ợng quang Truyền thông quang không dây PAM Pulse Amplitude Modulation Điều chế biên độ xung PARC Per Antenna Rate Control Điều khiển t c độ ăng ten PhotoDetector Bộ tách sóng quang PDA Personal Digital Assistants Hỗ trợ kỹ thuật s cá nhân PDF Probability Density Function Hàm mật độ xác suất PIM Pulse Interval Modulation Điều chế khoảng cách xung PPM Pulse Position Modulation Điều chế vị trí xung PRBS Pseudo Random Binary Signal Chuỗi nhị phân ngẫu nhiên PSD Power Spectral Density Mật độ phổ công suất PWM Pulse Width Modulation Điều chế độ rộng xung PD QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ cầu ph ơng 81 3.6 Kết luận chƣơng Qua phần cho thấy đ ợc c c đặc điểm kênh truyền hệ th ng VLC sở phân tích mơ phần mềm Matlab Trong diễn giải học thuật c c đặc tính LED, phát thu VLC nh công suất quang v độ trễ truyền lan RMS, hiệu SNR đ ợc tính tốn Trong mơi tr ờng nhà LED hông thể cung cấp đủ chiếu sáng truyền thơng quang hơng dây th ờng s dụng nhiều LED phát nhiều tách sóng quang tạo nên hệ th ng MIMO Hệ th ng MIMO có khả giảm hiệu ứng chắn sáng cho hiệu suất cao so với SISO Hơn nữa, cách s dụng nhiều LED để truyền liệu nên kỹ thuật MIMO truyền dẫn với t c độ cao 82 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận: - Qua nội dung luận văn giúp hiểu đ ợc Hệ th ng quang hông dây, nh c c mơ hình ênh truyền khảo sát hệ th ng ánh sáng khả kiến nhà - Từ mô cho kết phân b chiếu sáng 4LED 1LED khảo sát phịng - Sự phân b cơng suất quang mặt phẳng thu đ ờng LOS (bỏ qua phản xạ t ờng) - Sự phân b công suất quang thu đ ợc từ c c đ ờng truyền phản xạ - Dạng sóng tín hiệu phát thu hệ th ng MIMO - Hệ th ng MIMO có khả giảm hiệu ứng chắn sáng cho hiệu suất cao so với SISO Hơn nữa, cách s dụng nhiều LED để truyền liệu nên kỹ thuật MIMO truyền dẫn với t c độ cao Thời điểm tại, với phát triển khoa học công nghệ, ng ời có xu h ớng s dụng nhiều thiết bị di động, thiết bị xách tay với nhiều tiện ích đa ph ơng tiện tích hợp thay s dụng m y tính để bàn c định gây nhiều bất tiện Những thiết bị thuận tiện nh ng việc trao đổi liệu chúng th ờng bị hạn chế Giải pháp truyền liệu thiết bị dùng tần s vô tuyến cho phép thiết lập đ ờng truyền nhà với khoảng cách ngắn Tuy nhiên giải ph p n y t ơng đ i đắt có t c độ truyền thấp Đ ờng truyền dùng tần s vơ tuyến có băng thơng truyền bị giới hạn bị nhiễu nhiều thiết bị khác Hệ th ng quang khơng dây giải hạn chế Hiện nay, nhiều đ ờng truyền quang không dây đ ợc đầu t nghiên cứu phịng thí nghiệm giới đạt tới t c độ v i Gbps Đ ờng truyền quang không dây truyền thông tin cách s dụng điều chế điện sang quang, thông th ờng Light-Emitting 83 Diode (LED) photodiode chi phí thấp mà không cần s dụng kỹ thuật thiết kế mạch cao tần Do dải tần s vô tuyến không nằm dải tần s quang nên đ ờng truyền quang không dây không bị nhiễu với thiết bị s dụng tần s không dây Sự phát xạ quang vùng hồng ngoại vùng khơng nhìn thấy dễ dàng bị chặn lại chắn sáng Do vậy, nhiễu thiết bị kề đ ợc giảm xu ng cách dễ d ng Đ ờng truyền quang phù hợp cho thiết bị xách tay có nhiều mạch thu phát quang nhỏ với gi t ơng đ i thấp VLC cung cấp tiềm cho giao tiếp t c độ liệu nhiều Gbps khoảng cách ngắn (với ~ 300 THz phổ ánh sáng khả kiến có sẵn) với cơng suất chi phí thấp, s dụng đèn LED v APD đơn giản Với tích hợp ng y c ng tăng đèn LED nguồn sáng nhà trời, tiến thiết kế đèn LED gi th nh thấp có thời gian đ p ứng chuyển mạch nhanh (hàng nano giây), việc tích hợp ánh sáng giao tiếp mang lại tiềm đ ng ể cho cơng nghệ Hai thách thức giao tiếp phổ giảm thiểu điều tần ký sinh hỗ trợ mờ C c chế để giảm thiểu điều tần ký sinh hỗ trợ mờ nh đ ợc định nghĩa tiêu chuẩn truyền thơng ánh sáng khả kiến theo chuẩn cơng nghiệp tồn cầu IEEE 802.15.7 Một s thách thức kỹ thuật phải đ ợc giải để nhận tiềm đầy đủ cơng nghệ VLC Đầu tiên, mơ hình kênh cho VLC ln biến động bầu khí quyển, đặc biệt đ i với tầm nhìn khơng thẳng (NLOS) mơi tr ờng ngồi trời Ngồi ra, việc kết n i nguồn ánh sáng nâng cấp sở hạ tầng để hỗ trợ liên lạc thách thức khác khơng nhỏ, địi hỏi phải có hỗ trợ từ ngành cơng nghiệp chiếu sáng, đội ngũ nhà nghiên cứu khoa học kỹ thuật tồn giới Đ ờng truyền quang khơng dây có v i nh ợc điểm Tín hiệu quang hay bị suy giảm tán sắc t ợng truyền đa đ ờng Đ ờng 84 truyền quang không dây bị ảnh h ởng nguồn sáng xung quanh hay nhiễu Công suất t i đa ánh sáng quang bị giới hạn quy định bảo vệ mắt da Bộ thu quang khơng dây u cầu tách sóng quang có vùng nhạy lớn để thu đủ công suất v đạt đ ợc chất ợng tín hiệu chấp nhận đ ợc với tỷ lệ lỗi bit (BER) < 10 -3 [18] Gần đây, ỹ thuật MIMO đ ợc nghiên cứu kỹ thuật triển vọng việc gia tăng dung ợng chất ợng hệ th ng Để m đ ợc điều này, kỹ thuật MIMO truyền nhận liệu cách s dụng nhiều anten bên phát thu Hệ th ng MIMO quang vô tuyến đa sóng mang cho chất ợng truyền t t hệ th ng SISO thiết lập góc n a cơng suất phù hợp Trong mơi tr ờng có phản xạ, t c độ truyền lớn, hệ th ng cần s dụng kỹ thuật gh p ênh đa sóng mang để chia luồng liệu thành nhiều luồng nhỏ có t c độ thấp Phần khảo sát mô hệ th ng truyền thông ánh sáng khả kiến VLC cho phòng làm việc luận văn thực mô phần mềm Matlab với thông s bản, ch a đ a đ ợc mơ hình thực tế Dựa phát triển không ngừng khoa học công nghệ, với giúp sức từ c c quy định chuẩn cơng nghiệp tồn cầu Chúng ta có quyền hy vọng thời gian không xa công nghệ VLC đ ợc cải thiện nhiều dần trở nên phổ biến mang tính th ơng mại nh ph t triển lên thành hệ th ng MIMO để áp dụng triển khai nhà thông minh, thành ph thông minh ứng dụng cho tất c c ĩnh vực s ng đại Hƣớng phát triển: Trong t ơng xây dựng c c mơ hình đ ờng truyền VLC vừa s dụng để chiếu sáng truyền liệu để phục vụ công tác truyền dẫn ph t sóng, nh ết n i thông tin liên lạc chiếu sáng c c văn phòng DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Thị Minh Tú, Ngô Đức Thiệp, Trần Thị Ho i Th ơng, Sử dụng ánh sáng nhìn thấy để truyền liệu thay cho sóng RF ISSN 1859-1531 – Tạp chí khoa học cơng nghệ Đại học Đ Nẵng, s 7(104).2016 [2] Đặng Lê Khoa, Vũ Thanh Tùng, Nguyễn Thanh Tú, Nguyễn Hữu Ph ơng, Hệ thống MIMO-OFDM quang vơ tuyến nhà Tạp chí phát triển KH&CN, Tập 17, s T1 – 2014 [3] A C Boucouva as, “IEC 825-1 eye safety classification of some consumer e ectronic products,” 1996 [4] A T Hussein, M T A resheedi, and J M H E mirghani, “25 Gbps mobile visible light communication system employing fast adaptation techniques,” in International Conference on Transparent Optical Networks, 2016, vol 2016–Augus [5] C Mobile, Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2016-2021 White Paper 2017 [6] D O‟Brien, L Zeng, H Le-Minh, G Faulkner, O Bouchet, S Randel, J Walewski et al , Visible light communication, Short-Range Wireless Communications: Emerging Technologies and Applications, R Kraemer and M Katz, Eds , New Jersey, USA: Wiley Publishing, 2009 [7] E J Lee and V W S Chan, Optical communications over the clear turbulent atmospheric channel using diversity, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 22, 1896–1906, 2004 [8] Fath, T.; Haas, H., "Performance Comparison of MIMO Techniques for Optical Wireless Communications in Indoor Environments," Communications, IEEE Transactions on , vo1.61, no.2, pp.733,742, February 2013 [9] F E A saadi, M A A hartomi, and J M H E mirghani, “Fast and efficient adaptation algorithms for multi-gigabit wireless infrared systems,” J Light Technol., vol 31, no 23, pp 3735–3751, 2013 [10] F R Gfe er and U Bapst, “Wire ess In-House Data Communication via Diffuse Infrared Radiation,” Proc IEEE, vol 67, no 11, pp 1474– 1486, 1979 [11] K Sato and K Asatani, Speckle noise reduction in fiber optic analog video transmission using semiconductor laser diodes, IEEE Transactions on Communications, 29, 1017–1024, 1981 [12] L Kwonhyung, P Hyuncheol and J R Barry, Indoor channel characteristics for visible light communications, IEEE Communications Letters, 15, 217–219 [13] M A Naboulsi, H Sizun and F d Fornel, Wavelength selection for the free space optical telecommunication technology, SPIE, 5465, 168– 179, 2004 [14] M Hoa Le, D O‟Brien, G Fau ner, Z Lubin, L Kyungwoo, J Daekwang, O YunJe and W Eun Tae, 100 Mb/s NRZ visible light communications using a postequalized white LED, IEEE Photonics Technology Letters, 21, 1063–1065, 2009 [15] M Uysal and J Li, BER performance of coded free-space optical links over strong turbulence channels, IEEE 59th Vehicular Technology Conference, VTC 2004-Spring, Milan, Italy, 2004, pp 352–356 [16] Mesleh, R; Mehmood, Wireless R; Elgala, H.; Haas, H., "Indoor MIMO Optical Communication Using Spatial Modulation," Communications (TCC), 2010 IEEE Intemational Conference on , vol., no., pp.l ,5, 23-27 May 2010 doi: 1O.1109/ICC.201O.5502062 [17] Osama Alsulami1, Ahmed Taha Hussein1, Mohammed T Alresheedi2 and Jaafar M H Elmirghani1, Optical Wireless Communication Systems, A Survey December 2018 [18] R.A Cryan, Sensitivity evaluation of optical wireless PPM systems utilising PIN-BJT receivers, IEE Proc.-Optoelectron, 14, 6, 355– 359 (1996) [19] S Arnon, Visible Light Communication, Cambridge University Press, 2015 [20] S H Younus and J M H E mirghani, “WDM for high-speed indoor visib e ight communication system,” in International Conference on Transparent Optical Networks, 2017 [21] S M Sze and K K Ng, Physics of Semiconductor Devices, 3rd ed Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc , 2007 [22] Very high throughput in 60 GHz, http://www ieee802 org/11/Reports/tgad update htm, Last visited November 2011 [23] V Kvicera, M Grabner and J Vasicek, Assessing availability performances of free space optical links from airport visibility data, 7th International Symposium on Communication Systems Networks and Digital Signal Processing (CSNDSP), Newcastle upon Tyne, UK, 2010, pp 562–565 [24] Z Ghassemlooy, W Popoola, S Rajbhandari, Optical Wireless Communications_ System MATLAB®, CRC, 2012 and Channel Modelling with PHỤ LỤC Phụ lục Chƣơng trình phân bố chiếu sáng cho Led phát goc_cchieu_caoieu_sang = 70; n=-log10(2)/log10(cosd(goc_cchieu_caoieu_sang)); cong_suat_LED=20; nLED=60; cong_suat_tong=nLED*nLED*cong_suat_LED; Adet= 1e-4; Ts=1; chieu_caoe_so=1.5; FOV=70; G_Con=(chieu_caoe_so^2)/(sind(FOV).^2); lx=5; ly=5; lz=3; chieu_cao=2.15; XT=0; YT=0; Nx=lx*5; Ny=ly*5; x=linspace(-lx/2,lx/2,Nx); y=linspace(-ly/2,ly/2,Ny); [XR,YR]=meschieu_caogrid(x,y); D1=sqrt((XR-XT(1,1)).^2+(YR-YT(1,1)).^2+chieu_cao^2); cospchieu_caoi_A1=chieu_cao./D1; receiver_angle=acosd(cospchieu_caoi_A1); chieu_cao_A1=(n+1)*Adet.*cospchieu_caoi_A1.^(n+1)./(2*pi.*D1.^2); cong_suat_thuc_A1=cong_suat_tong.*chieu_cao_A1.*Ts.*G_Con; cong_suat_thuc_A1(find(abs(receiver_angle)>FOV))=0; cong_suat_thuc_A2=fliplr(cong_suat_thuc_A1); cong_suat_thuc_A3=flipud(cong_suat_thuc_A1); cong_suat_thuc_A4=fliplr(cong_suat_thuc_A3); cong_suat_thuc_total=cong_suat_thuc_A1+cong_suat_thuc_A2+cong_suat_thuc_A 3+cong_suat_thuc_A4; cong_suat_thuc_dBm=10*log10(cong_suat_thuc_total); surfc(x,y,cong_suat_thuc_dBm); Phụ lục Chƣơng trình phân bố chiếu sáng cho bốn Led phát goc = 70; n=-log10(2)/log10(cosd(goc)); cong_suat_led=20; so_led=60; cong_suat_tong=so_led*so_led*cong_suat_led; Adet= 1e-4; Ts=1; he_so=1.5; FOV=70; G_Con=(he_so^2)/(sind(FOV).^2); lx=5; ly=5; lz=3; h=2.15; [XT,YT]=meshgrid([-lx/4 lx/4],[-ly/4 ly/4]); Nx=lx*5; Ny=ly*5; x=linspace(-lx/2,lx/2,Nx); y=linspace(-ly/2,ly/2,Ny); [XR,YR]=meshgrid(x,y); D1=sqrt((XR-XT(1,1)).^2+(YR-YT(1,1)).^2+h^2); cosphi_A1=h./D1; receiver_angle=acosd(cosphi_A1); H_A1=(n+1)*Adet.*cosphi_A1.^(n+1)./(2*pi.*D1.^2); cong_suat_thuc_A1=cong_suat_tong.*H_A1.*Ts.*G_Con; cong_suat_thuc_A1(find(abs(receiver_angle)>FOV))=0; cong_suat_thuc_A2=fliplr(cong_suat_thuc_A1); cong_suat_thuc_A3=flipud(cong_suat_thuc_A1); cong_suat_thuc_A4=fliplr(cong_suat_thuc_A3); cong_suat_thuc_total=cong_suat_thuc_A1+cong_suat_thuc_A2+cong_suat_thuc_A 3+cong_suat_thuc_A4; cong_suat_thuc_dBm=10*log10(cong_suat_thuc_total); surfc(x,y,cong_suat_thuc_dBm); Phụ lục Phân bố công suất quang với FWHM 12,50 goc = 12.5; n=-log10(2)/log10(cosd(theta)); cong_suat_led=20; so_led=60; cong_suat_tong=so_led*so_led*cong_suat_led; Adet= 1e-4; Ts=1; he_so=1.5; FOV=70; G_Con=(he_so^2)/(sind(FOV).^2); lx=5; ly=5; lz=3; h=2.15; [XT,YT]=meshgrid([-lx/4 lx/4],[-ly/4 ly/4]); Nx=lx*5; Ny=ly*5; x=linspace(-lx/2,lx/2,Nx); y=linspace(-ly/2,ly/2,Ny); [XR,YR]=meshgrid(x,y); D1=sqrt((XR-XT(1,1)).^2+(YR-YT(1,1)).^2+h^2); cosphi_A1=h./D1; receiver_angle=acosd(cosphi_A1); H_A1=(n+1)*Adet.*cosphi_A1.^(n+1)./(2*pi.*D1.^2); cong_suat_thuc_A1=cong_suat_tong.*H_A1.*Ts.*G_Con; cong_suat_thuc_A1(find(abs(receiver_angle)>FOV))=0; cong_suat_thuc_A2=fliplr(cong_suat_thuc_A1); cong_suat_thuc_A3=flipud(cong_suat_thuc_A1); cong_suat_thuc_A4=fliplr(cong_suat_thuc_A3); cong_suat_thuc_total=cong_suat_thuc_A1+cong_suat_thuc_A2+cong_suat_thuc_A 3+cong_suat_thuc_A4; cong_suat_thuc_dBm=10*log10(cong_suat_thuc_total); surfc(x,y,cong_suat_thuc_dBm); Phụ lục Phân bố công suất quang với FWHM 700 goc = 70; n=-log10(2)/log10(cosd(theta)); cong_suat_led=20; so_led=60; cong_suat_tong=so_led*so_led*cong_suat_led; Adet= 1e-4; Ts=1; he_so=1.5; FOV=70; G_Con=(he_so^2)/(sind(FOV).^2); lx=5; ly=5; lz=3; h=2.15; [XT,YT]=meshgrid([-lx/4 lx/4],[-ly/4 ly/4]); Nx=lx*5; Ny=ly*5; x=linspace(-lx/2,lx/2,Nx); y=linspace(-ly/2,ly/2,Ny); [XR,YR]=meshgrid(x,y); D1=sqrt((XR-XT(1,1)).^2+(YR-YT(1,1)).^2+h^2); cosphi_A1=h./D1; receiver_angle=acosd(cosphi_A1); H_A1=(n+1)*Adet.*cosphi_A1.^(n+1)./(2*pi.*D1.^2); cong_suat_thuc_A1=cong_suat_tong.*H_A1.*Ts.*G_Con; cong_suat_thuc_A1(find(abs(receiver_angle)>FOV))=0; cong_suat_thuc_A2=fliplr(cong_suat_thuc_A1); cong_suat_thuc_A3=flipud(cong_suat_thuc_A1); cong_suat_thuc_A4=fliplr(cong_suat_thuc_A3); cong_suat_thuc_total=cong_suat_thuc_A1+cong_suat_thuc_A2+cong_suat_thuc_A 3+cong_suat_thuc_A4; cong_suat_thuc_dBm=10*log10(cong_suat_thuc_total); surfc(x,y,cong_suat_thuc_dBm); Phụ lục Sự phân bố công suất thu quang từ đƣờng truyền phản xạ goc_the_ta=70; n=-log10(2)/log10(cosd(goc_the_ta)); cong_suat_led=20; so_led=60; cong_suat_tong=so_led*so_led*cong_suat_led; chi_so_a=1e-4; rho=0.8; Ts=1; he_so=1.5; FOV=70; G_Con=(he_so^2)/(sind(FOV).^2); lx=5; ly=5; lz=2.15; XT=0; YT=0; ZT=0; Nx=lx*5; Ny=ly*5; Nz=round(lz*5); dA=lz*ly/(Ny*Nz); x=linspace(-lx/2,lx/2,Nx); y=linspace(-ly/2,ly/2,Ny); z=linspace(-lz/2,lz/2,Nz); [XR,YR,ZR]=neshgrid(x,y, -lz/2); TP1=[XT(1,1,1) YT(1,1,1) ZT(1,1,1)]; TPV=[0 -1]; RPV=[0 1]; WPV1=[1 0]; for ii=1:Nx for jj=1:Ny RP=[x(ii) y(jj) -lz/2]; chieu_cao(ii,jj)=0; for kk=1:Ny for ll=1:Nz WP1=[-lx/2 y(kk) z(ll)]; D1=sqrt(dot(TP1-WP1,TP1-WP1)); cos_phi= abs(WP1(3)- TP1(3))/D1; cos_alpha=abs(TP1(1)- WP1(1))/D1; D2=sqrt(dot(WP1-RP,WP1-RP)); cos_beta=abs(WP1(1)- RP(1))/D2; cos_psi=abs(WP1(3)- RP(3))/D2; if abs(acosd(cos_psi))