Đánh giá ảnh hưởng của nhiễu trong thông tin vô tuyến, chất lượng các kĩ thuật điều chế có tính đến nhiễu

621.384 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỄU TRONG THÔNG TIN VÔ TUYẾN, CHẤT LƯỢNG CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ CĨ TÍNH ĐẾN NHIỄU GV hướng dẫn : ThS Lê Văn Chương SV thực : Nguyễn Văn Tiến Lớp : 51K2 - ĐTVT Khóa : 2010 - 2015 NGHỆ AN - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Số hiệu sinh viên: Ngành: Khóa: Giảng viên hướng dẫn: Cán phản biện: Nội dung thiết kế tốt nghiệp Nhận xét cán phản biện Ngày … tháng … năm 2015 Cán phản biện ( Ký, ghi rõ họ tên ) MỤC LỤC Trang TÓM TẮT ĐỒ ÁN v DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC VIẾT TẮT .viii LỜI NÓI ĐẦU Chương KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN 1.1 Khái niệm kênh truyền vô tuyến 1.2 Các đặc tính kênh vô tuyến 1.3 Truyền dẫn băng tần sở truyền dẫn băng thông 1.4 Một số kỹ thuật xử lý tín hiệu 1.5 Điều chế 10 1.5.1 Khái niệm điều chế số 10 1.5.2 Tại phải dùng điều chế số 10 1.5.3 Điều chế tín hiệu nhiều mức nhằm nâng cao hiệu phổ 10 1.5.4 Lựa chọn tối ưu tập tín hiệu 12 Chương TRUYỀN DẪN TRÊN KÊNH VÔ TUYẾN 14 2.1 Các tượng ảnh hưởng đến kênh truyền vô tuyến 14 2.1.1 Hiện tượng đa đường (Mutilpath) 14 2.1.2 Hiệu ứng Doppler 16 2.1.3 Bề rộng độ định thời gian kênh 17 2.1.4 Suy hao đường truyền 18 2.1.5 Hiệu ứng bóng râm (Shadowing) 18 2.2 Các dạng kênh truyền 18 2.2.1 Kênh truyền chọn lọc tần số kênh truyền không chọn lọc tần số 18 2.2.2 Kênh truyền chọn lọc thời gian Kênh truyền không chọn lọc thời gian 19 2.3 Mơ hình kênh truyền vô tuyến 19 2.3.1 Kênh phân bố Rayleigh 19 2.3.2 Phân bố Ricean 21 2.4 Nhiễu thông tin vô tuyến số 22 2.4.1 Tạp âm cộng trắng chuẩn 22 ii 2.4.2 Nhiễu xuyên kênh 23 2.4.3 Nhiễu đồng kênh CCI 23 2.4.4 Nhiễu đa truy nhập 23 2.5 Méo tuyến tính 24 2.5.1 Khái niệm 24 2.5.2 Đặc trưng 25 2.5.3 Các biện pháp khắc phục 25 2.6 Méo phi tuyến 28 2.6.1 Khái niệm 28 2.6.2 Đặc trưng 29 2.6.3 Các biện pháp khắc phục 29 2.7 Phading 31 2.7.1 Khái niệm 31 2.7.2 Phân loại phading 31 2.7.3 Mơ hình tốn học phading 32 2.7.4 Sự ảnh hưởng chuyển động MS 33 2.7.4 Hậu truyền sóng pha-đinh đa đường 35 2.7.5 Các loại kênh fading 37 2.7.6 Các biện pháp khắc phục ảnh hưởng phading 40 2.8 Hiện tượng ISI 44 2.8.1 Khái niệm 44 2.8.2 Ảnh hưởng 44 2.8.3 Điều kiện truyền khơng có ISI 44 2.8.4 Giảm nhiễu ISI sử dụng phương pháp lọc 45 Chương ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỄU TRONG THÔNG TIN VÔ TUYẾN, CHẤT LƯỢNG CÁC KĨ THUẬT ĐIỀU CHẾ CĨ TÍNH ĐẾN NHIỄU 53 3.1 Giới thiệu mô 53 3.2 Ảnh hưởng tác động truyền dẫn kênh truyền vô tuyến 54 3.2.1 Ảnh hưởng tượng Doppler 54 3.2.2 Ảnh hưởng kênh Rayleigh đến biên độ tín hiệu thu 55 iii 3.2.3 Ảnh hưởng công suất truyền đến chất lượng hệ thống thông qua giá trị BER 57 3.3 Các kĩ thuật điều chế số hệ thống thông tin vô tuyến 60 3.3.1 Đồ thị chòm 61 3.3.2 Đồ thị tán xạ 62 3.3.3 Tính BER cho phương pháp 65 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 71 Kết luận 71 Hướng phát triển đề tài 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đồ án sâu nghiên cứu đặc tính kênh truyền vơ tuyến, tìm hiểu ảnh hưởng gây nhiễu truyền dẫn thông tin kênh truyền vô tuyến Từ đưa biện pháp khắc phục, hạn chế tác động khơng mong muốn Đồ án sâu nghiên cứu kĩ thuật điều chế số thường ứng dụng thông tin vô tuyến, cụ thể kĩ thuật điều chế BPSK (Binary Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (16 Quadrature amplitude modulation), 64QAM (64 Quadrature amplitude modulation) Đặc biệt đồ án mô thành công phần mềm MATLAB tác động thường xảy ra, gây ảnh hưởng đến q trình thu tín hiệu thơng tin vô tuyến ảnh hưởng tượng Doppler, ảnh hưởng công suất phát, tượng phading, kĩ thuật điều chế số qua hai kênh truyền phading rayleigh AWGN Qua kết mô cho nhìn tổng quát sát thực từ lựa chọn kĩ thuật điều chế phù hợp với kênh truyền ABSTRACT This thesis studied in depth the characteristics of wireless channels, to study confounding influence the transmission of information over wireless channels Since then make, different method limiting the undesirable effects of it thesis also studied in depth the modulation technique is often used in wireless communication, namely BPSK modulation technique (Binary Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (16 quadrature amplitude modulation), 64QAM (quadrature amplitude modulation 64) Special schemes have been successfully simulated using MATLAB software the impact occurs, affecting the reception of radio communication as the influence of the Doppler phenomenon, the influence of generation capacity, the current phading object, the modulation technique through two channels are Rayleigh and AWGN phading Through simulation results give us a better overview and more realistic and can choose the appropriate modulation technique for channels v DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Sơ đồ khối chức hệ thống truyền tin Hình 1.2 Mơ hình hệ thống thơng tin vơ tuyến Hình 1.3 Sơ đồ khối hệ thống thông tin vô tuyến số Hình 2.1 Hiện tượng truyền sóng đa đường 14 Hình 2.2 Hai tín hiệu multipath 15 Hình 2.3 Hai tín hiệu multipath ngược pha 1800 15 Hình 2.4 Hiện tượng pha đinh 16 Hình 2.5 Hiện tượng Doppler 16 Hình 2.6a Kênh truyền chọn lọc tần số (f0 W) 19 Hình 2.7 Hàm mật độ xác suất phân bố Rayleigh 20 Hình 2.8 Hàm mật độ xác suất phân bố Ricean 22 Hình 2.9 Chịm tín hiệu méo tuyến tính 25 Hình 2.10 Chịm tín hiệu méo phi tuyến 29 Hình 2.11 Sự lan truyền đường l tới trạm MS 33 Hình 2.12 Đáp ứng xung lọc FIR 36 Hình 2.13 Hàm phân bố Rayleigh với   [7] 38 Hình 2.14 Hàm phân bố Rice cho giá trị khác K với Ap = [7] 39 Hình 2.15 Phân tập khơng gian sử dụng anten 42 Hình 2.16 Phân tập khơng gian tần số sử dụng anten 43 Hình 2.17 Chuyển mạch bảo vệ kênh dự phịng 44 Hình 2.18 Mơ hình hệ thống băng gốc với tín hiệu xung đơn vị 46 Hình 2.19 Dạng xung qua lọc lý tưởng [2] 47 Hình 2.20 Hàm truyền lọc tổng cộng 49 Hình 3.1 Giao diện chương trình 53 Hình 3.2 Giao diện chương trình mơ ảnh hưởng pha đinh 54 Hình 3.3 Cường độ tín hiệu máy thu v=100(km/h) 55 Hình 3.4 Cường độ tín hiệu máy thu v=45(km/h) 55 Hình 3.5 Mơ hình kênh truyền Rayleigh 55 vi Hình 3.6 Sự thay đổi biên độ đầu kênh multipath hai tia sau 10 lần đo có G1(fixed gain)=1 56 Hình 3.7 Sự thay dổi biên độ đầu kênh multipath hai tia sau 10 lần đo có G1(fixed gain)=20 56 Hình 3.8 Minh họa nhiễu đa đường tia 57 Hình 3.9 Giao diện mô kĩ thuật điều chế 60 Hình 3.10 Lưu đồ thuật tốn chòm 61 Hình 3.11 Chịm tín hiệu phương pháp điều chế BPSK 62 Hình 3.12 Chịm tín hiệu phương pháp điều chế QPSK 62 Hình 3.13 Chịm tín hiệu phương pháp điều chế 16-QAM 62 Hình 3.14 Chịm tín hiệu phương pháp điều chế 64-QAM 62 Hình 3.15 Lưu đồ thuật toán tán xạ 63 Hình 3.16 Sơ đồ tán xạ phương pháp BPSK 64 Hình 3.17 Sơ đồ tán xạ phương pháp QPSK 64 Hình 3.18 Sơ đồ tán xạ phương pháp 16-QAM 64 Hình 3.19 Sơ đồ tán xạ phương pháp 64-QAM 64 Hình 3.20 Sơ đồ khối mơ tính BER truyền qua kênh AWGN 65 Hình 3.21 Đồ thị BER phương pháp điều chế BPSK 66 Hình 3.22 Đồ thị BER phương pháp điều chế QPSK 66 Hình 3.23 Đồ thị BER phương pháp điều chế 16QAM 66 Hình 3.24 Đồ thị BER phương pháp điều chế 64QAM 66 Hình 3.25 Sơ đồ mô BER qua kênh Fading 68 Hình 3.26 Đồ thị BER phương pháp điều chế BPSK 69 Hình 3.27 Đồ thị BER phương pháp điều chế QPSK 69 Hình 3.28 Đồ thị BER phương pháp điều chế 16QAM 69 Hình 3.29 Đồ thị BER phương pháp điều chế 64QAM 69 Hình 3.30 So sánh kĩ thuật điều chế kênh truyền 70 vii DANH MỤC VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt BER Bit erros rate Tỉ lệ lỗi bít AWGN Additive White Gaussian Noise Nhiễu tạp âm cộng trắng chuẩn BPSK Binary Phase Shift Keying điều chế pha nhị phân QPSK Quadrature Phase Shift Keying điều chế pha cầu phương QAM Quadrature amplitude Điều chế biên độ cầu phương modulation TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã FDMA Frequency Division Đa truy nhập phân chia theo tần Multiple Access số Derect Sequence Division Đa truy nhập phân chia theo mã Multiple Access chuỗi trực tiếp ISI IntraSymbol Interference Nhiễu xuyên kí tự MS Mobile station Trạm di động BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát tín hiệu OFDM Orthogonal frequency division Ghép kênh phân chia theo tần số multiplexin trực giao Global System for Mạng di động toàn cầu DS-CDMA GSM Mobile Communications viii LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, kĩ thuật truyền dẫn số dần thay cho kĩ thuật truyền dẫn tương tự Cùng với ưu điểm vượt trội truyền dẫn kênh vô tuyến khả phủ sóng rộng khắp, dễ triển khai tiết kiệm chi phí… đáp ứng phần nhu cầu trao đổi thông tin liên lạc ngày phổ biến rộng rãi người Tuy nhiên, truyền dần đường truyền vơ tuyến cịn số hạn chế nhược điểm cần khắc phục, kĩ thuật điều chế số phải nâng cao tiên tiến nhằm thích ứng với thời đại mới, thời đại công nghệ thông tin Chính tơi chọn đề tài: ‘Đánh giá ảnh hưởng nhiễu thông tin vô tuyến, chất lượng kĩ thuật điều chế có tính đến nhiễu’ Để tìm hiểu phân tích rõ kĩ thuật điều chế tác động gây nhiễu để từ đưa phương pháp khắc phục ảnh hưởng này.Việc ứng dụng chương trình phần mềm Matlab làm công cụ khai thác thay cho hệ thống thực, cho phép người học có nhìn trực quan, sâu sắc vấn đề kỹ thuật phức tạp Về nội dung đồ án chia thành chương: Chương 1: Kênh truyền vô tuyến Chương 2: Truyền dẫn kênh truyền vô tuyến Chương3: Đánh giá ảnh hưởng nhiễu thông tin vô tuyến, chất lượng kĩ thuật điều chế có tính đến nhiễu Để hoàn thành đồ án em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy giáo ThS Lê Văn Chương thầy cô giáo khoa Điện tử Viễn thông suốt trình làm đồ án học tập trường Mặc dù có nhiều cố gắng, nỗ lực thời gian có hạn kiến thức cịn hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi sai sót nên em mong thầy cô giáo bạn đóng góp ý kiên bổ sung kiến thức để em tự tin bước vào đời Vinh, tháng 01 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Văn Tiến c) So sánh kĩ thuật điều chế qua kênh truyền Hình 3.30 So sánh kĩ thuật điều chế kênh truyền  Nhận xét Qua kết mô lần ta khẳng định mức điều chế cao tỉ lệ lỗi bít lớn, điều hồn tồn phù hợp với lý thuyết Như với việc nâng cao mức điều chế ta nâng cao hiệu sử dụng phổ tốc độ truyền liệu nhiên phải trả giá với việc gây lỗi bít lớn mơ so sánh tín hiệu truyên kênh AWGN bị lỗi so với truyền dẫn kênh Fading Rayleigh 70 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Kết luận Đồ án làm rõ vấn đề liên quan truyền dẫn thông tin vô tuyến Mô thành công tác động gây nhiễu kĩ thuật điều chế qua hai kênh truyền AWGN FADING, để từ cho nhìn tổng quan xác thực ảnh hưởng yếu tố Qua đồ án tốt nghiệp em có rút cho thân nhận xét sau: - Kênh truyền vơ tuyến có khả phủ sóng rộng tiết kiệm chi phí so với kênh truyền hữu tuyến - Chất lượng tín hiệu vơ tuyến bị ảnh hưởng nhiều tác động gây nhiễu - Kênh truyền vơ tuyến có độ suy hao lớn chịu tác động từ môi trường - Các kĩ thuật điều chế có mức điều chế cao tốc độ truyền liệu lớn lại có tỉ lệ lỗi bit lớn Vì cần phải hiểu rõ yêu cầu kênh truyền để có lựa chọn kĩ thuật điều chế cho phù hợp Hướng phát triển đề tài Trong phạm vi đề tài này, chương trình chủ yếu mơ ảnh hưởng pha-đinh, em giới hạn ảnh hưởng tượng Doppler cường độ tín hiệu máy thu, kênh thay đổi theo thời gian đến biên độ máy thu, ảnh hưởng kênh Rayleigh Ricean gồm ba tia mơ hình kênh truyền đơn giản hóa Trong mô phương pháp điều chế, em hạn chế bốn phương pháp điều chế số mức điều chế chưa cao Do đó, đề tài cịn phát triển theo nhiều hướng khác đề tài gần với thực tế Hướng phát triển đề tài sau:  Mở rộng tìm hiểu phương pháp điều chế số khác nhiều mức hơn; chẳng hạn 256-QAM,v.v…  Đi sâu tìm hiểu ảnh hưởng tượng Doppler đến chất lượng hệ thống biện pháp khắc phục, tượng có ảnh hưởng đáng kể đến mạng di động 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Quốc Bình, Mơ hệ thống thông tin số, Nhà xuất Quân đội nhân dân, Hà Nội 2002 [2] Nguyễn Quốc Bình, Các hệ thống thơng tin trình bày thông qua sử dụng Matlab, Nhà xuất Quân đội nhân dân, Hà Nội 2003 [3] Nguyễn Quốc Bình, Kỹ thuật truyền dẫn số, Nhà xuất Quân đội nhân dân, Hà Nội 2000 [4] Trần Xuân Nam, Mô hệ thống thông tin vô tuyến sử dụng Matlab, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2007 [5] http://www.giaoan.vn (truy cập lần cuối ngày 10.01.2015) [6] https://sites.google.com/site/ ( truy cập lần cuối ngày 05.01.2015) [7] http://www4.hcmut.edu.vn/ ( truy cập lần cuối ngày 20.12.2014) 72 PHỤ LỤC  Hiện tượng doppler N=5000; %Number of paths t=0.0001:10/N:10; %Time range fc=900*10.^6; %Carrier frequency wc=2*pi*fc; v=handles.v; v1=v/3600; %Receiver speed[km/h] c=300*10^3; %Light speed wm=wc*(v1/c); %Maximum shift fm=wm/(2*pi); %Doppler shift for i=1:N A(i)=(2*pi/N)*i; %Azimuthal angles wn(i)=wm*cos(A(i)); O(i)=(pi*i)/(N+1); xc(i)=2*cos(wn(i)*t(i)).*cos(O(i))+cos(wm*t(i)); xs(i)=2*cos(wn(i)*t(i)).*sin(O(i)); T(i)=(1/(2*N+1)^0.5).*(xc(i)+j*xs(i));%Complex envelope end M=mean(abs(T)); %Mean MdB=20*log10(M); TdB=floor(20*log10(abs(T))); %Field [dB] z1=hist(abs(T)); z=hist(TdB,9); n=0; for k=1:9 n=n+z(k); end for b=1:9 P(b)=z(b)/n; end f(1)=P(1); for x=2:9 f(x)=f(x-1)+P(x); F(10-x)=f(x); end axes(handles.field); reset(handles.field); semilogy(t,abs(T)/max(abs(T)),'r') %Fading graphic title('Received field'); ylabel('Received field intensity'); xlabel('time'); grid on  Ảnh hưởng MULTIPAL f_c=1e3;%carrier frequency(no modulation) time_1 = (linspace (0, 10, 1000));%time signal_in = sin (2 * pi *f_c* time_1);%sine wave axes(handles.unmodulated); reset(handles.unmodulated); plot (time_1, signal_in, 'b');grid on;%blue=signal_in xlabel('time');ylabel('amplitude'); title('Rayleigh fading channel with two path sine wave input') hold on for ii = 1:10%# iterations tau=round(50*rand(1,1)+1);% variable delay(phase shift) g1=handles.g;%fixed gain g2=round(.5*rand(1,1)+1);%variable gain or attenuation signal_out=g1*signal_in + g2*[zeros(1,tau) signal_in(1:end-tau)]; plot (time_1,(signal_out),'r')%red=signal_out pause(2);%~ seconds end hold off  Ảnh hưởng cơng suất phát đến tín hiệu kenhso=get(handles.listbox1,'value') N= handles.N; % number of symbols tb = 0.5; % bit time fs = handles.fs; % samples/symbol ebn0db = [1:2:14]; % Eb/N0 vector x = random_binary(N,fs)+i*random_binary(N,fs); if kenhso==1 p0 = 1; p1 = 0; p2 = 0; delay = 0; set(handles.edit6,'enable','on'); set(handles.edit7,'enable','on'); elseif kenhso==2 p0 = 1; p1 = 0.2; p2 = 0; delay = 0; set(handles.edit6,'enable','on'); set(handles.edit7,'enable','on'); elseif kenhso==3 p0 = 1; p1 = 0; p2 = 0.2; delay = 0; set(handles.edit6,'enable','on'); set(handles.edit7,'enable','on'); elseif kenhso==4 p0 = 1; p1 = 0; p2 = 0.2; delay = 8; set(handles.edit6,'enable','on'); set(handles.edit7,'enable','on'); elseif kenhso==5 p0 = 0; p1 = 1; p2 = 0.2; delay = 0; set(handles.edit6,'enable','on'); set(handles.edit7,'enable','on'); elseif kenhso==6 p0 = 0; p1 = 1; p2 = 0.2; delay = 8; set(handles.edit6,'enable','on'); set(handles.edit7,'enable','on'); delay= handles.delay; end delay0 = 0; delay1 = 0; delay2 = delay; %================================================= % Set up the Complex Gaussian (Rayleigh) gains gain1 = sqrt(p1)*abs(randn(1,N) + i*randn(1,N)); gain2 = sqrt(p2)*abs(randn(1,N) + i*randn(1,N)); for k = 1:N for kk=1:fs index = (k-1)*fs+kk; ggain1(1,index) = gain1(1,k); ggain2(1,index) = gain2(1,k); end end y1 = x; for k=1:delay2 y2(1,k) = y1(1,k)*sqrt(p0); end for k=(delay2+1):(N*fs) y2(1,k)= y1(1,k)*sqrt(p0) + y1(1,k-delay1)*ggain1(1,k)+ y1(1,k-delay2)*ggain2(1,k); end b = ones(1,fs); b = b/fs; a = 1; y = filter(b,a,y2); [cor lags] = vxcorr(x,y); [cmax nmax] = max(abs(cor)); timelag = lags(nmax); theta = angle(cor(nmax)) y = y*exp(-i*theta); hh = impz(b,a); ts = 1/16; nbw = (fs/2)*sum(hh.^2); index = (10*fs+8:fs:(N-10)*fs+8); xx = x(index); yy = y(index-timelag+1); [n1 n2] = size(y2); ny2=n1*n2; eb = tb*sum(sum(abs(y2).^2))/ny2; eb = eb/2; [peideal,pesystem] = qpsk_berest(xx,yy,ebn0db,eb,tb,nbw); axes(handles.kenh); reset(handles.kenh); axis([0 14 10^(-10) 1]); semilogy(ebn0db,peideal,ebn0db,pesystem, ' rs','LineWidth',2, 'MarkerEdgeColor','k', 'MarkerFaceColor','g', 'MarkerSize',7); xlabel('E_b/N_0 (dB)','fontname','.Vntime','color','b','fontsize',12); ylabel('BER','fontname','.Vntime','color','b','fontsize',14); title(['CHANNEL: ', num2str(kenhso),], 'fontname','.Vntime','color','b','fontsize',14)  Ber qua kênh AWGN phuongphap= get(handles listbox1, 'value'); if phuongphap==1 clear all; EbNodB=0:1:20; EbNo=10.^(EbNodB./10); N=5*10^5; % Tao tin hieu BPSK {+1,-1} bk=rand(1,N)>0.5; sk=1-2*bk; % Tinh toan nang luong bit tin hieu Eb Eb=norm(sk)^2/N; % Mat AWGN No=Eb./EbNo; % Vong lap tinh toan BER theo Eb/No for k=1:length(EbNo) % Tao AWGN nk=sqrt(No(k)./2).*(randn(1,N)+j*randn(1,N)); % Tin hieu thu yk=sk+nk; % Tach tin hieu shat=sign(real(yk)); error=sk-shat; noError=length(find(error~=0)); BER(k)=noError/N; end % BER ly thuyet cua truyen dan BPSK qua kenh AWGN Lythuyet_BER=1/2*erfc(sqrt(EbNo)); % Ve thi semilogy(EbNodB,Lythuyet_BER,'bp-','LineWidth',2); % vẽ dạng đồ thị logarit hold on semilogy(EbNodB,BER,'rp','LineWidth',2); axis([0 10 10^-6 1]) legend('Ly thuyet-BPSK','Dieu che-BPSK') xlabel('Eb/No, dB') ylabel('Bit Error Rate') title('BER dieu che BPSK qua kenh AWGN') grid hold off; elseif phuongphap==2 clear all; % xoa tất biến N=5*10^5; % so mau EbNodB=0:1:20; %công suất phát chạy từ 0>20, bước nhảy EbNo=10.^(EbNodB/10); for k=1:length(EbNodB) % Vong lap tinh toan BER theo Eb/No ??n v? dB si=2*(round(rand(1,N))-0.5); % tin hieu phat phan thuc duoc tao sq=2*(round(rand(1,N))-0.5); % tin hieu phat phan ao duoc tao sk=si+j*sq; % tin hieu dieu che tong nk=(1/sqrt(2*EbNo(k)))*(randn(1,N)+j*randn(1,N)); % tap am kenh truyen AWGN yk=sk+nk; % tin hieu thu yk si_=sign(real(yk)); % tach tin hieu phan thuc tu yk sq_=sign(imag(yk)); % tach tin hieu phan ao tu yk ber1=(N-sum(si==si_))/N; % ti le loi bit phan thuc ber2=(N-sum(sq==sq_))/N; % ti le loi bit phan ao ber(k)=mean([ber1 ber2]); % ti le loi bit cua toan tin hieu end % ket thuc khao sat Lythuyet_BER = 1/2*erfc(sqrt(EbNo*2)*sin(pi/4)) %BER ly thuyet cua QPSK-AWGN semilogy(EbNodB,ber,'bp-','LineWidth',2); % ve thi dang logarit hold on % giu thi semilogy(EbNodB,Lythuyet_BER,'rp','LineWidth',2); % ve thi dang logarit axis([0 20 10^-6 1]) % gan he truc toa grid on % giang luoi thi legend('Dieu che-QPSK', 'Ly thuyet-QPSK'); % thích cho đường đồ thị xlabel('Es/No, dB') % dat ten cho truc x title('BER dieu che QPSK qua kenh AWGN') % dat ten cho thi grid on hold off; elseif phuongphap==3 clear all % xóa tất dịng lệnh M=16; % 16 m?c m=log2(M); % so bit tren symbol N=5*10^5; EbNodB=0:2:20; % công suất phát chạy từ 0>20, bước nhảy EbNo=10.^(EbNodB./10); b=randint(1,N,[0 M-1]); % tao so nguyen ngau nhien tu 0:M-1 sk=qammod(b,M); % tin hieu điều chế sk duoc tao tu ham qammod Es=norm(sk).^2/length(sk); % nang luong tin hieu dieu che sigma=sqrt(Es./(2*m.*EbNo)); % phuong sai AWGN % Vong lap uoc luong BER for k=1:length(EbNo) % vong lap uoc luong BER qua EbNo % Generate AWGN with variance sigma^2 n=sigma(k)*(randn(1,N)+j*randn(1,N)); % tao tin hieu tap nhieu qua kenh AWGN % Rx signal yk=sk+n; % tin hieu thu bkHat=qamdemod(yk,M); % tach tin hieu dong bo % Tinh toan loi noSymErr=sum((bkHat-b)~=0); % so tính hieu bi loi SER(k)=noSymErr/N; % tỉ lệ lỗi bít [noBitErr,BER(k)]=biterr(bkHat,b,m); end Lythuyet_BER=3/8*erfc(sqrt(2/5*EbNo))-9/64*(erfc(2/5*EbNo)).^2; % BER Ly thuyet cua truyen dan 16QAM qua kenh AWGN semilogy(EbNodB,BER,'bp-','LineWidth',2) % vẽ đồ thị theo khảo sát hold on % giai thich semilogy(EbNodB,Lythuyet_BER,'rp','LineWidth',2); % vẽ dạng đồ thị logarit theo tính tốn axis([0 20 10^-6 1]) % gắn trục đồ thị xlabel('Eb/No') % dãn nhãn trục x ylabel('BER') % dán nhãn trục y legend('Dieu che-16QAM','Ly thuyet-16QAM') % thích title('BER dieu che 16QAM qua kenh AWGN') % tiêu đề grid on % giăng lưới đồ thị hold off; elseif phuongphap==4 clear all % xóa tất dòng lệnh N = 5*10^5; % số mẫu M=64; % 16 mức m=log2(M); % số bit tren symbol EbNodB=0:2:20; % công suất phát chạy từ 0>20, Bước nhảy EbNo=10.^(EbNodB./10); b=randint(1,N,[0 M-1]); % tao so nguyen ngau nhien tu 0:M-1 sk=qammod(b,M); % tin hieu điều chế sk duoc tao tu ham qammod Es=norm(sk).^2/length(sk); % nang luong tin hieu dieu che sigma=sqrt(Es./(2*m.*EbNo)); % phuong sai AWGN % Vong lap uoc luong BER for k=1:length(EbNo) % vong lap uoc luong BER qua EbNo % Generate AWGN with variance sigma^2 n=sigma(k)*(randn(1,N)+j*randn(1,N)); % tao tin hieu tap nhieu qua kenh AWGN % Rx signal yk=sk+n; % tin hieu thu bkHat=qamdemod(yk,M); % tach tin hieu dong bo % Tinh toan loi noSymErr=sum((bkHat-b)~=0); % Number of symbol errors SER(k)=noSymErr/N; % tỉ lệ lỗi bít [noBitErr,BER(k)]=biterr(bkHat,b,m); end z=sqrt((3*m*EbNo/(M-1))); Lythuyet_BER= (4/m)*(1-1/sqrt(M))*(1/2)*erfc(z/sqrt(2));% BER Ly thuyet cua truyen dan 64QAM qua kenh AWGN semilogy(EbNodB,BER,'bp-','LineWidth',2) % vẽ đồ thị dạng logarit theo khảo sát hold on % giữ đồ thị semilogy(EbNodB,Lythuyet_BER,'rp','LineWidth',2); % vẽ đồ thị dạng logarit theo tính tốn axis([0 20 10^-6 1]) % gắn trục đồ thị xlabel('Eb/No') % dãn nhãn trục x ylabel('BER') % dán nhãn trục y legend('Dieu che-64QAM','Ly thuyet-64QAM') % thích title('BER dieu che 64QAM qua kenh AWGN') % tiều đề grid on % gữ đồ thị hold off; end  BER qua kênh fading function berfading_Callback(hObject, eventdata, handles) axes(handles.axes1); title(['Scattergrams diagram'],'FontSize',12,'Color','b'); xlabel('xI','color','b','FontSize',10); ylabel('xQ','color','b','FontSize',10); % hObject handle to berfading (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) phuongphap=get(handles.listbox4,'value'); if phuongphap==1 clear N = 5*10^5 % so mau EbNodB = 0:2:30; % công suất phát chạy từ 0>30 bước nhảy EbN0 = 10.^(EbNodB/10); bk = rand(1,N)>0.5; % tạo tín hiệu phát s = 2*bk-1; % tạo tín hiệu điều chế for k = 1:length(EbNodB) % vong lap uoc luong ti le loi qua EbNo n = 1/sqrt(2)*[randn(1,N) + j*randn(1,N)]; % tap am trang Gauss,phuong sai 0dB h = 1/sqrt(2)*[randn(1,N) + j*randn(1,N)]; % kenh fading relay y = h.*s + 10^(-EbNodB(k)/20)*n; yHat = y./h; % receiver - hard decision decoding ipHat = real(yHat)>0; % tach tin hieu dong bo nErr(k) = size(find([bk- ipHat]),2); % dem loi Dieuche_BER = nErr/N; % ti le loi bit end Lythuyet_BER = 0.5.*(1-sqrt(EbN0./(EbN0+1))); % BER Ly thuyet cua truyen dan BPSK qua kenh fading % Ve thi semilogy(EbNodB,Lythuyet_BER,'bp-','LineWidth',2); hold on; semilogy(EbNodB,Dieuche_BER,'rp','LineWidth',2); axis([0 30 10^-6 1]) legend('Ly thuyet-BPSK','Dieu che-BPSK') xlabel('Eb/No, dB') ylabel('Bit Error Rate') title('BER dieu che BPSK qua kenh Fading Rayleigh') grid on hold off; elseif phuongphap==2 clear all M=4; m=log2(M); N=5*10^5; Es=1; EbNodB=0:2:30; EbNo=10.^(EbNodB./10); % Tao tin hieu QPSK bk=randint(1,N,[0 M-1]); sk=sqrt(Es)*exp(j*(2*pi/M*bk+pi/M)); gk=1/sqrt(2)*(randn(1,N)+j*randn(1,N)); % tạo kenh truyen Fadinh sigma=sqrt(Es./(2*m.*EbNo)); % Mat AWGN for k=1:length(EbNo) % vịng lặp for nk=sigma(k)*(randn(1,N)+j*randn(1,N)); % tín hiệu phát yk=sk.*gk+nk; % tín hiệu thu % phat hien mach loc ykHat=conj(gk).*yk; % tap am tach tin hieu dong bo % Qua trinh dieu che thetak=angle(ykHat); % phep tinh lay goc pha thetak=mod(thetak+2*pi,2*pi); % chuyen doi tu [0,+/-pi] > [0,2*pi) bkHat=floor(M/(2*pi)*thetak); % Tinh toan loi noSymErr=sum((bkHat-bk)~=0); SER(k)=noSymErr/N; % ti so loi [noBitErr,BER(k)]=biterr(bkHat,bk,m); % tinh duoc ti so BER su dung ham Biterr cua Matlab end Lythuyet_BER=1/2*(1-1./sqrt(1+1./EbNo)); % BER ly thuyet cua truyen dan QPSK qua kenh Rayleigh fading % ve thi semilogy(EbNodB,BER,'bp-','LineWidth',2) hold on % gi? ?? th? semilogy(EbNodB,Lythuyet_BER,'rp','LineWidth',2); axis([0 30 10^-6 1]) xlabel('Eb/No') ylabel('BER') legend('Dieu che-QPSK','Ly thuyet-QPSK') title('BER dieu che QPSK qua kenh Fadinh Rayleigh') grid on hold off; elseif phuongphap==3 clear all M=16; m=log2(M); N=5*10^5; EbNodB=0:2:30; EbNo=10.^(EbNodB./10); b=randint(1,N,[0 M-1]); sk=qammod(b,M); Es=norm(sk).^2/length(sk); % Generate faded signal according to channel type g=1/sqrt(2)*(randn(1,N)+j*randn(1,N)); s=sk.*g; % Faded signal % Noise variance of AWGN sigma=sqrt(Es./(2*m.*EbNo)); % vong lap uoc luong BER for k=1:length(EbNo) % Generate AWGN with variance sigma^2 n=sigma(k)*(randn(1,N)+j*randn(1,N)); % Rx signal yk=s+n; ykHat=conj(g).*yk./abs(g).^2; bkHat=qamdemod(ykHat,M); % Tinh toan noSymErr=sum((bkHat-b)~=0); % Number of symbol errors SER(k)=noSymErr/N; % Symbol Error rate [noBitErr,BER(k)]=biterr(bkHat,b,m); end % BER Ly thuyet cua truyen dan 16QAM qua kenh Fadinh Rayleigh Lythuyet_BER=3/8*(1-1./sqrt(1+5./(2*EbNo))); % Ve thi semilogy(EbNodB,BER,'bp-','LineWidth',2) hold on semilogy(EbNodB,Lythuyet_BER,'rp','LineWidth',2); axis([0 30 10^-6 1]) xlabel('Eb/No') ylabel('BER') legend('Dieu che-16QAM','Ly thuyet-16QAM') title('BER dieu che 16QAM qua kenh Fadinh Rayleigh') grid hold off elseif phuongphap==4 clear all M=64; m=log2(M); N=5*10^5; EbNodB=0:2:30; EbNo=10.^(EbNodB./10); b=randint(1,N,[0 M-1]); sk=qammod(b,M); Es=norm(sk).^2/length(sk); % Generate faded signal according to channel type g=1/sqrt(2)*(randn(1,N)+j*randn(1,N)); s=sk.*g; % Faded signal sigma=sqrt(Es./(2*m.*EbNo)); % Noise variance of AWGN % vong lap uoc luong BER for k=1:length(EbNo) % Generate AWGN with variance sigma^2 n=sigma(k)*(randn(1,N)+j*randn(1,N)); % Rx signal yk=s+n; ykHat=conj(g).*yk./abs(g).^2; bkHat=qamdemod(ykHat,M); % Tinh toan noSymErr=sum((bkHat-b)~=0); % Number of symbol errors SER(k)=noSymErr/N; % Symbol Error rate [noBitErr,BER(k)]=biterr(bkHat,b,m); end % BER Ly thuyet cua truyen dan 16QAM qua kenh Fadinh Rayleigh Lythuyet_BER=7/24 * ( - sqrt(1/7*EbNo./(1+1/7*EbNo/m))); semilogy(EbNodB,BER,'bp-','LineWidth',2) hold on semilogy(EbNodB,Lythuyet_BER,'rp','LineWidth',2); axis([0 30 10^-6 1]) xlabel('Eb/No') ylabel('BER') legend('Dieu che-64QAM','Ly thuyet-64QAM') title('BER dieu che 64QAM qua kenh Fadinh Rayleigh') grid hold off; end  Phân bố chịm tín hiệu luachon=get(handles listbox1, 'value'); if luachon==1 levelx = 2; levely = 0; elseif luachon==2 levelx = 2; levely = 2; elseif luachon==3 levelx = 4; levely = 4; elseif luachon==4 levelx = 8; levely = 8; end m=500; n=20; [xd,xq] = anhxa(levelx,levely,m,n); axes(handles.axes2); reset(handles.axes2); plot(xd,xq,'or','MarkerFaceColor','r','MarkerSize',8); a = 1.4; maxd = max(xd); maxq = max(xq); mind = min(xd); minq = min(xq); axis([a*mind a*maxd a*minq a*maxq]); axis equal; title(['Constellation diagram'],'FontSize',14,'Color','b'); xlabel('xI','color','r','FontSize',12); ylabel('xQ','color','r','FontSize',12); grid on  Nhiễu chồng lấn tín hiệu axes(handles.axes3); title(['Bit error probability'],'FontSize',12,'Color','b'); xlabel('Eb/No','color','b','FontSize',10); ylabel('BER','color','b','FontSize',10); nhieu= get(handles listbox1, 'value'); if nhieu==1 levelx = 2; levely = 0; elseif nhieu==2 levelx = 2; levely = 2; elseif nhieu==3 levelx = 4; levely = 4; elseif nhieu==4 levelx = 8; levely = 8; end m=500; n=20; [xd,xq] = anhxa(levelx,levely,m,n); [b,a] = butter(6,0.5) yd = filter(b,a,xd); yq = filter(b,a,xq); axes(handles.axes3); reset(handles.axes3); plot(yd,yq); axis equal; title(['Scattergrams digram'],'FontSize',14,'Color','w'); xlabel('xI','color','r','FontSize',12); ylabel('xQ','color','r','FontSize',12); grid on; ... nghệ thông tin Chính tơi chọn đề tài: ? ?Đánh giá ảnh hưởng nhiễu thông tin vô tuyến, chất lượng kĩ thuật điều chế có tính đến nhiễu? ?? Để tìm hiểu phân tích rõ kĩ thuật điều chế tác động gây nhiễu. .. Chương 1: Kênh truyền vô tuyến Chương 2: Truyền dẫn kênh truyền vô tuyến Chương3: Đánh giá ảnh hưởng nhiễu thông tin vô tuyến, chất lượng kĩ thuật điều chế có tính đến nhiễu Để hoàn thành đồ... 2.8.2 Ảnh hưởng 44 2.8.3 Điều kiện truyền khơng có ISI 44 2.8.4 Giảm nhiễu ISI sử dụng phương pháp lọc 45 Chương ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỄU TRONG THÔNG TIN VÔ TUYẾN, CHẤT