Nghiên cứu kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao ofdm

621.382 TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG đồ án tốt nghiệp đại học Đề tài: NGHIấN CU KĨ THUẬT GHÉP KÊNH PHÂN CHIA THEO TẦN SỐ TRỰC GIAO OFDM Mã số s : : : : ThS Lê Thị Kiều Nga Võ Văn Khánh 50K2 - ĐTVT 0951085689 NGHỆ AN - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH - BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Võ Văn Khánh Mã số sinh viên: 0951085689 Ngành: Điện tử - Viễn thơng Khố: 50 Giảng viên hướng dẫn: ThS Lê Thị Kiều Nga Cán phản biện: ThS Nguyễn Thị Kim Thu Nội dung thiết kế tốt nghiệp: Nhận xét cán phản biện: Ngày tháng năm 2014 Cán phản biện MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU i TÓM TẮT ĐỒ ÁN iii DANH MỤC HÌNH VẼ iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii Chƣơng TỔNG QUAN VỀ OFDM 1.1 Khái niệm OFDM 1.2 Các nguyên lý OFDM 1.3 Tính trực giao tín hiệu OFDM 1.3.1 Trực giao miền tần số 1.3.2 Mơ tả tốn học OFDM 1.4 Đơn sóng mang 12 1.5 Đa sóng mang 13 1.6 Các kỹ thuật điều chế OFDM 15 1.6.1 Điều chế BPSK 15 1.6.3 Điều chế QAM 19 1.7 Ưu điểm nhược điểm hệ thống OFDM 20 1.7.1 Ưu điểm 20 1.7.2 Nhược điểm 20 1.8 Kết luận 21 Chƣơng ẢNH HƢỞNG CỦA KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN ĐẾN TRUYỀN DẪN TÍN HIỆU 22 2.1 Tổng quan kênh vô tuyến di động 22 2.2 Các đặc tính kênh truyền vơ tuyến hệ thống OFDM 22 2.2.1 Sự suy giảm tín hiệu (Attenuation) 22 2.2.2 Hiệu ứng đa đường (Multipath) 23 2.2.3 Hiệu ứng Doppler 26 2.2.4 Nhiễu AWGN 27 2.2.5 Nhiễu liên sóng mang ICI 27 2.2.6 Nhiễu liên ký tự ISI 28 2.2.7 Tiền tố lặp CP 29 2.3 Khoảng bảo vệ 31 2.4 Giới hạn băng thông OFDM 33 2.4.1 Bộ lọc băng thông 33 2.4.2 Ảnh hưởng lọc băng thông tới tiêu kỹ thuật OFDM 34 2.5 Kết luận chương 34 Chƣơng CÁC VẤN ĐỀ KỸ THUẬT TRONG HỆ THỐNG OFDM 35 3.1 Tổng quan đồng hệ thống OFDM 35 3.1.1 Nhận biết khung 36 3.1.2 Ước lượng khoảng dịch tần số 37 3.2 Các vấn đề đồng hệ thống OFDM 40 3.2.1 Đồng tần số hệ thống OFDM 41 3.2.2 Đồng ký tự hệ thống OFDM 42 3.2.3 Ảnh hưởng lỗi đồng tới hiệu suất hệ thống OFDM 48 3.3 Kết luận 51 Chƣơng CHƢƠNG TRÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG OFDM 53 4.1 Một số lưu đồ thuật tốn chương trình 53 4.1.1 Lưu đồ mô kênh truyền 53 4.1.2 Lưu đồ mô thu phát tín hiệu OFDM 54 4.1.3 Lưu đồ mơ thu phát tín hiệu QAM 56 4.1.4 Lưu đồ mơ thuật tốn tính BER 58 4.2 Kết mô 59 4.2.1 So sánh BER phương pháp điều chế OFDM (BPSK, QPSK, 4QAM, 16QAM) 60 4.2.2 Đánh giá chất lượng tín hiệu QAM OFDM 62 4.2.3 So sánh tín hiệu âm điều chế QAM OFDM 63 4.2.4 Mô hệ thống OFDM simulink 63 4.3 Kết luận chương 65 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 PHỤ LỤC 68 LỜI NĨI ĐẦU Thơng tin di động ngày đóng vai trị quan trọng khơng thể thiếu Chúng định nhiều mặt hoạt động xã hội giúp người nhanh chóng nắm bắt vắn đề kinh tế, trị, văn hóa, khoa học kỹ thuật… phong phú đa dạng Ở cuối kỷ 20 đầu kỷ 21, thành tựu công nghệ Điện tử - Tin học - Viễn thơng có bước phát triển thần kỳ làm thay đổi người phút tạo trào lưu “Điện tử - Tin học - Viễn thông” lĩnh vực Các dịch vụ viễn thông phát triển nhanh chóng tạo nhu cầu to lớn cho hệ thống truyền dẫn thông tin Các công nghệ truyền dẫn vô tuyến đời FDMA, TDMA…nhằm đáp ứng nhu cầu tốc độ chất lượng truyền Mặc dù yêu cầu kỹ thuật cho công nghệ cao song cần có giải pháp thích hợp để thực Kỹ thuật OFDM lần giới thiệu năm 1966.Tuy nhiên thời gian gần đây, kỹ thuật OFDM ứng dụng thực tế nhờ có tiến lĩnh vực kỹ thuật số, kỹ thuật vi xử lý Kỹ thuật OFDM kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao với ưu điểm chính: cho phép truyền liệu tốc độ cao song song với tốc độ thấp băng hẹp, khả cho hiệu suất phổ cao, khả chống lại pha đinh chọn lọc tần số, đơn giản hiệu điều chế giải điều chế tín hiệu nhờ sử dụng thuật tốn IFFT, FFT Chính thế, OFDM ngày phát triển dịch vụ viễn thông tốc độ cao Internet không dây, thông tin di động 4G, mạng LAN không dây, chọn làm chuẩn cho hệ thống phát số Do OFDM trở thành cơng nghệ chấp nhận cách rộng rãi chuẩn chuyền thông không dây di động sử dụng nhiều tương lai Đồ án bao gồm nội dung sau: Chương 1: Tổng quan OFDM Chương giới thiệu tổng quan hệ thống OFDM đề cập đến ưu điểm nhược điểm kỹ thuật OFDM Chương 2: Ảnh hưởng kênh truyền vơ tuyến đến truyền dẫn tín hiệu Chương giới thiệu đặc điểm kênh truyền đa đường, fadinh lựa chọn tần số, dịch Doppler, nhiễu AWGN…Các đặc tính ảnh hưởng lên tín hiệu i gây nhiễu ISI ICI hệ thống OFDM Chương 3: Các vấn đề kỹ thuật hệ thống OFDM Tìm hiểu lỗi gây nên đồng số phương pháp đồng hệ thống OFDM Chương 4: Chương trình mơ tín hiệu OFDM Giới thiệu thuật tốn mơ tín hiệu OFDM MATLAB Vì thời gian có hạn kiến thức cịn hạn chế nên đồ án em khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận góp ý thầy bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cám ơn cô giáo ThS Lê Thị Kiều Nga hướng dẫn tận tình giúp em hồn thành đồ án Em xin gửi đến q thầy cơ, gia đình bạn bè lời cảm ơn chân thành biết ơn sâu sắc giúp đỡ tận tình suốt thời gian em học tai trường Nghệ An, ngày tháng 01 năm 2014 Sinh viên thực Võ Văn Khánh ii TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đồ án tập trung tìm hiểu, trình bày vấn đề kỹ thuật OFDM số vấn đề kỹ thuật cho công nghệ OFDM khả ứng dụng OFDM vào công nghệ tương lai Bên cạnh cịn sâu vào nghiên cứu đặc tính kênh truyền, ảnh hưởng kênh truyền tới việc truyền dẫn tín hiệu vấn đề đồng Đồng vấn đề quan trọng không hệ thống OFDM mà hệ thống khác Hệ thống OFDM yêu cầu khắt khe vấn đề đồng sai lệch tần số, ảnh hưởng hiệu ứng Doppler di chuyển lệch pha gây nhiễu giao thoa tần số (ICI) Trong đồ án giới thiệu chương trình mơ tín hiệu OFDM phần mềm Matlab ABSTRACT Projects have focused on understanding, presenting the basics of OFDM techniques as well as a number of technical issues for OFDM and OFDM applications capabilities into the future of this technology Besides going into the study of the characteristics of channels, channels to influence the transmission signal and sync issues Synchronization is an important issue not only in OFDM system, but also in other systems too OFDM system requires strict synchronization issues because of the frequency deviation, the influence of the Doppler effect and phase shift while moving will cause frequency interference (ICI) In this scheme also introduces simulation program OFDM signals using Matlab software iii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 So sánh kỹ thuật sóng mang khơng chồng xung (a) kỹ thuật sóng mang không chồng xung (b) Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống OFDM Hình 1.3 Hệ thống OFDM Hình 1.4 Sắp xếp tần số hệ thống OFDM Hình 1.5 Symbol OFDM với subscriber Hình 1.6 Phổ sóng mang OFDM Hình 1.7 Các sóng mang trực giao Hình 1.8 Thêm CP vào Symbol OFDM Hình 1.9 Tích hai vector trực giao 11 Hình 1.10 Giá trị sóng sine 11 Hình 1.11 Tích phân hai sóng sine có tần số khác 11 Hình 1.12 Tích hai sóng sine tần số 12 Hình 1.13 Truyền dẫn sóng mang đơn [5] 13 Hình 1.14 Cấu trúc hệ thống truyền dẫn đa sóng mang[5] 13 Hình 1.15 Biểu đồ tín hiệu tín hiệu QPSK 18 Hình 1.16 Chùm tín hiệu M-QAM 19 Hình 2.1 Ảnh hưởng mơi trường vơ tuyến đến truyền dẫn tín hiệu 22 Hình 2.2 Tín hiệu đa đường 23 Hình 2.3 Fading Rayleigh thiết bị di động di chuyển (ở tần số 900MHz) 24 Hình 2.4 Trải trễ đa đường 26 Hình 2.5 Lỗi dịch tần số gây nhiễu ICI hệ thống OFDM 28 Hình 2.6 Mơ tả tiền tố lặp 30 Hình 2.7 OFDM có khoảng bảo vệ khơng có khoảng bảo vệ 32 Hình 2.8 Phổ tín hiệu OFDM gồm 52 tải phụ khơng có hạn chế băng thơng 33 Hình 3.1 Q trình đồng OFDM 35 Hình 3.2 Xác suất nhận biết mát nhận biết sai mức ngưỡng PAPR khác nhau[4] 37 Hình 3.3 Độ lệch chuẩn ước lượng phần thập phân CFO giá trị SNR khác 39 iv Hình 3.4 Pilot gói OFDM 44 Hình 3.5 Đồng khung ký tự dùng FSC 45 Hình 3.6 Ngưỡng tối ưu Th1 với giá trị SNR 47 Hình 3.7 SNR hiệu dụng tín hiệu OFDM với lỗi offset thời gian 50 Hình 3.8 SNR hiệu dụng cho QAM kết hợp có lệch tần số SNR hiệu dụng cho symbol thứ nhất, thứ 4, thứ 16 thứ 64 cân kênh đầu frame 51 Hình 4.1 Lưu đồ mơ kênh truyền 53 Hình 4.2 Lưu đồ mơ phát ký tự OFDM 54 Hình 4.3 Lưu đồ mô thu ký tự OFDM 55 Hình 4.4 Lưu đồ thuật tốn mơ phát tín hiệu QAM 56 Hình 4.5 Lưu đồ thuật tốn mơ thu tín hiệu QAM 57 Hình 4.6 Lưu đồ mơ thuật tốn tính BER 58 Hình 4.7 Giao diện chương trình đặt tên “DATN” 59 Hình 4.8 Giao diện chương trình đặt tên “chuongtrinhmophong” 59 Hình 4.9 Thể BER kỹ thuật điều chế BPSK 60 Hình 4.10 Thể BER kỹ thuật điều chế QPSK 60 Hình 4.11 Thể BER kỹ thuật điều chế 4QAM 61 Hình 4.12 Thể BER kỹ thuật điều chế 16QAM 61 Hình 4.13 Tín hiệu QAM OFDM phát miền tần số 62 Hình 4.14 Tín hiệu QAM OFDM nhận miền tần số 62 Hình 4.15 Tín hiệu âm điều chế QAM OFDM 63 Hình 4.16 Sơ đồ khối hệ thống OFDM 63 Hình 4.17 Phổ tín hiệu OFDM 64 Hình 4.18 Tín hiệu OFDM truyền 64 Hình 4.19 Tín hiệu OFDM nhận 65 v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các kỹ thuật điều chế OFDM 15 Bảng 1.2 Các thông số điều chế QPSK 18 Bảng 2.1 Sự phân bố lũy tích phân bố Rayleigh 24 Bảng 2.2 Các giá trị trải trễ thông dụng 26 Bảng 3.1 Suy hao SNR theo lỗi đồng 48 vi KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số trực giao - OFDM công nghệ đại cho truyền thông tương lai Hiện việc nghiên cứu ứng dụng OFDM không ngừng nghiên cứu mở rộng phạm vi ứng dụng ưu điểm việc tiết kiệm băng tần khả chống lại fading chọn lọc tần sốcũng xuyên nhiễu băng hẹp Đồ án tìm hiểu, trình bày vấn đề kỹ thuật OFDM số vấn đề kỹ thuật cho công nghệ OFDM khả ứng dụng OFDM vào công nghệ tương lai Đồng vấn đề quan trọng khơng hệ thống OFDM mà cịn hệ thống khác Hệ thống OFDM yêu cầu khắt khe vấn đề đồng sai lệch tần số, ảnh hưởng hiệu ứng Doppler di chuyển lệch pha gây nhiễu giao thoa tần số (ICI) Trong hệ thống OFDM nào, hiệu suất cao phụ thuộc vào tính đồng hóa máy phát máy thu, làm tính xác định thời dẫn đến nhiễu ISI ICI độ xác tần số Chương trình mơ tín hiệu OFDM đồ án thực bước đầu mô tổng quan và mơ so sánh tín hiệu Có thể thiết kế hệ thống OFDM với Simulink Matlab vào mơ thuật tốn, phương pháp cụ thể vấn đề Ngoài ra, để nâng cao tiêu chất lượng hệ thống OFDM, người ta sử dụng mã hóa tín hiệu OFDM Do bổ sung vấn đề mã hóa vào đồ án Việc tìm hiểu tổng quan OFDM giải vấn đề kỹ thuật hệ thống OFDM, hướng đến ứng dụng OFDM tương lai như: - Nghiên cứu, tìm hiểu số hệ thống OFDM nâng cao VOFDM (Vector OFDM), COFDM (Coded OFDM), WOFDM (Wideband OFDM), - Kết hợp OFDM với công nghệ khác FDMA, TDMA CDMA để tạo thành kỹ thuật đa truy cập thông tin di động - Ứng dụng OFDM DVB-T, WLAN, OFDMA, - Ứng dụng công nghệ OFDM WiMAX 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Phạm Anh Dũng, Phạm Khắc Kỷ, Hồ Văn Cừu, "Ứng dụng kỹ thuật điều chế đa sóng mang OFDM thơng tin di động CDMA", Tạp chí Bưu Viễn thơng & Cơng nghệ Thơng tin, số 12 tháng năm 2004, trang 33 [2] Nguyễn Văn Đức, “Lý thuyết kênh thông tin vô tuyến” , Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, 2006 [3] Th.s Nguyễn Ngọc Tiến, “Một số vấn đề kỹ thuật OFDM” , Tạp chí Bưu Chính Viễn Thông & Công Nghệ Thông Tin, Kỳ tháng 10 năm 2003 [4] Juha Heikala, John Terry, Ph.D “OFDM Wireless LANS : A Theoritical and Practical Guide” ISBN :0672321572 [5] L.HANZO,W.WEBB,and T.KELLER,"Single-and Multi-Carrier Quadrature Amplititude Modulation" New York: IEEE Press/ Wiley, Apr.2000 [6] Website: http://www.tailieu.vn/ truy cập cuối ngày 29/12/2013 67 PHỤ LỤC ******************Chuẩn hóa liệu trước sử dụng******************* if channel_on == disp('Simulating Channel') norm_factor = max(abs(recv)); recv = (1/norm_factor) * recv; ch_clipping ch_multipath ch_noise recv = norm_factor * recv; end **********************Mơ hiệu ứng xén tín hiệu************** for i = 1:length(recv) if recv(i) > clip_level recv(i) = clip_level; end if recv(i) < -clip_level recv(i) = -clip_level; end end 68 ************************Mô hiệu ứng đa đường******************* copy1=zeros(size(recv)); for i=1+d1:length(recv) copy1(i)=a1*recv(i-d1); end copy2=zeros(size(recv)); for i=1+d2:length(recv) copy2(i)=a2*recv(i-d2); end recv=recv+copy1+copy2; *******************Tính tốn nhiễu ( thực phiá thu) *********** if already_made_noise == % only generate once and use for both QAM and OFDM noise = (rand(1,length(recv))-0.5)*2*noise_level; already_made_noise = 1; end recv = recv + noise; % khôi phục biên độ liệu ****************** Phát symbol OFDM *********************** disp('Transmitting') read % Đọc liệu vào data_in_pol = bin2pol(data_in); % Chuyen doi du lieu nhi phan du lieu phan cuc 69 tx_chunk *******Thuc hien IFFT de tao dang song mien thoi gian bieu dien du lieu***** td_sets = zeros(num_chunks,fft_size); for i = 1:num_chunks td_sets(i,1:fft_size) = real(ifft(spaced_chunks(i,1:fft_size))); end tx_dechunk **************Đổi liệu nhị phân (0,1) du lieu cuc (1,1)************ y = ones(1,length(x)); for i = 1:length(x) if x(i) == y(i) = -1; end end **********************Đổi liệu nhị phân thành hexa******************* y = 0; k = 0; for i = 1:8 y = y + x(8-k)*2^k; k = k+1; end ******************* 70 % Simulation of digital M-PSK modulation schemes over an AWGN channel % November 2004 Robert Morelos-Zaragoza San Jose State University % Needs the Communications toolbox clear Fd = 1; Fs = 1; N = 100000 ; method='psk'; set(1) = 2; set(2) = 4; set(3) = 8; for j=1:1:3 M = set(j); i=1; for esno=0:1:18 sigma = sqrt(10^(-esno/10)/2); x = floor(M*rand(N,1)); y = modmap(x,Fd,Fs,method,M); ynoisy = y + sigma*randn(N*Fs,2); z = demodmap(ynoisy,Fd,Fs,method,M); s = symerr(x,z); ber(j,i) = (s/N)/log2(M); snr(i) = esno; i=i+1; end j end semilogy(snr,ber(1,:),'-b^',snr,ber(2,:),'-bo',snr,ber(3,:),'-bs'); grid on; ylabel('BER'); xlabel('E/N_0 (dB)'); legend('BPSK', 'QPSK', '8PSK',1); title('Simulated error performance of M-PSK SJSU - Fall 2004.'); 71 *************************** % Simulation of digital M-QAM modulation schemes over an AWGN channel % November 2004 Robert Morelos-Zaragoza San Jose State University % Needs the Communications toolbox clear Fd = 1; Fs = 1; N= 100000 ; method='qask'; set(1) = 4; set(2) = 16; set(3) = 64; for j=1:1:3 M = set(j); l=1:1:M; aux = sum(abs(modmap(l-1,Fd,Fs,method,M)).^2)/M; energy(j) = aux(1)+aux(2); i=1; for esno=0:2:26; sigma = sqrt(10^(-esno/10)/2)*sqrt(energy(j)); x = floor(M*rand(N,1)); y = modmap(x,Fd,Fs,method,M); ynoisy = y + sigma*randn(N*Fs,2); z = demodmap(ynoisy,Fd,Fs,method,M); s = symerr(x,z); ber(j,i) = (s/N)/log2(M); snr(i) = esno; i=i+1; end j end 72 semilogy(snr,ber(1,:),'-b^',snr,ber(2,:),'-bo',snr,ber(3,:),'-bs'); grid on; ylabel('BER'); xlabel('E/N_0 (dB)'); legend('QPSK', '16-QAM', '64-QAM',1); title('Cac kieu dieu che M-QAM khac kenh truyen AWGN'); ************************ function y = eight2bin(x) % eight2bin % % Converts eight bit data (0-255 decimal) to a binary form for processing y = zeros(1,8); k = 0; while x > y(8-k) = rem(x,2); k = k+1; x = floor(x/2); end ********************** % Run OFDM simulation tic % Start stopwatch to calculate how long QAM simulation takes disp(' '),disp(' ') disp('OFDM Simulation') 73 tx ch rx % Stop stopwatch to calculate how long QAM simulation takes OFDM_simulation_time = toc; if OFDM_simulation_time > 60 disp(strcat('Time for OFDM simulation=', num2str(OFDM_simulation_time/60), ' minutes.')); else disp(strcat('Time for OFDM simulation=', num2str(OFDM_simulation_time), ' seconds.')); end ********************* function y = pol2bin(x) % pol2bin % % Chuyen doi cac so phan cuc (-1,1) cac so nhi phan (0,1) % Chap nhan mot mang 1-D cua cac so phan cuc % Loai bo cac zeros, chung khong hop le % % Loai bo cac zeros - Khong can cho giai ma y = ones(1,length(x)); for i = 1:length(x) if x(i) == -1 y(i) = 0; end end 74 ***************************** % QAM.m So sanh OFDM (Da song mang) voi QAM da muc (Don song mang) % Khi chung ta phat cung mot so luong bit giong ngau tren mot chu ky thoi % gian read % Doc du lieu cho QAM - Khong anh huong den OFDM data_in_pol = bin2pol(data_in); % Chuyen doi du lieu nhi phan du lieu phan cuc % Kiem tra so song mang co phai la luy thua cua is_pow_2 = num_carriers; temp_do_QAM = 0; if is_pow_2 ~= while temp_do_QAM == temp_do_QAM = rem(is_pow_2,2); is_pow_2 = is_pow_2/2; if is_pow_2 == temp_do_QAM = -99; end end else temp_do_QAM = -99; % la luy thua cua end if temp_do_QAM ~= -99 do_QAM = 0; % Khong the thuc hien disp(' '),disp('ERROR: Cannot run QAM because num_carriers is not valid.') disp(' Please see "setup.m" for details.') end 75 if do_QAM == tic % Bat dau de tinh toan thoi gian mo phong thuc hien QAM disp(' '), disp(' ') disp('QAM simulation'), disp('Transmitting') ****** Them cac muc zeros de du lieu duoc chia cac phan bang data_length = length(data_in_pol); r = rem(data_length,num_carriers); if r ~= for i = 1:num_carriers-r data_in_pol(data_length+i) = 0; %Them dau vao voi cac zeros vao tap hop du lieu end %Toc co the duoc cai thien end data_length = length(data_in_pol); %Cap nhat sau them num_OFDM_symbols = ceil(data_length / (2*num_carriers)); % So ky hieu QAM duoc bieu dien bang so luong cua du lieu tren mot ky % hieu OFDM num_QAM_symbols = num_carriers / 2; % So mau tren ky hieu QAM num_symbol_samples = fft_size / num_QAM_symbols; **** *Chuyen doi du lieu phan cuc [-1, 1] du lieu muc [-3, -1, 1, 3]**** data_in_4 = zeros(1,data_length/2); 76 for i = 1:2:data_length data_in_4(i - (i-1)/2) = data_in_pol(i)*2 + data_in_pol(i+1); end % Dinh ro diem lay mau giua va 2*pi ts = linspace(0, 2*pi*QAM_periods, num_symbol_samples+1); % Phat du lieu 16-QAM % Tong dai cua truyen dan 16-QAM tx_length = num_OFDM_symbols * num_QAM_symbols * num_symbol_samples; QAM_tx_data = zeros(1,tx_length); for i = 1:2:data_length/2 for k = 1:num_symbol_samples QAM_tx_data(k+((i-1)/2)*num_symbol_samples) = data_in_4(i)*cos(ts(k)) + data_in_4(i+1)*sin(ts(k)); end end % Do channel simulation on QAM data xmit = QAM_tx_data; % ch dung du lieu 'xmit' va tra ve 'recv' ch QAM_rx_data = recv; % Luu du lieu QAM sau mo phong kenh clear recv %Loai bo 'recv' cho no khong nhieu voi clear xmit % Loai bo 'xmit' cho no khong nhieu voi OFDM OFDM disp('Receiving') % Khoi phuc du lieu nhi phan (Giai ma QAM) 77 cos_temp = zeros(1,num_symbol_samples); % sin_temp = cos_temp; % xxx = zeros(1,data_length/4); % Khoi tao muc khong yyy = xxx; % cho toc QAM_data_out_4 = zeros(1,data_length/2); for i = 1:2:data_length/2 % % "cheating" for k = 1:num_symbol_samples ************Tang so song mang de tao tan so cao va du lieu goc********** cos_temp(k) = QAM_rx_data(k+((i1)/2)*num_symbol_samples) * cos(ts(k)); sin_temp(k) = QAM_rx_data(k+((i1)/2)*num_symbol_samples) * sin(ts(k)); end % LPF va xac dinh - chung ta se rat don gian LPF bang phep trung % binh xxx(1+(i-1)/2) = mean(cos_temp); yyy(1+(i-1)/2) = mean(sin_temp); ************ Khoi phuc du lieu dang noi tiep******************** QAM_data_out_4(i) = xxx(1+(i-1)/2); QAM_data_out_4(i+1) = yyy(1+(i-1)/2); end ********************** %Tinh toan giua cac muc khong zeros_between = ((fft_size/2) - (num_carriers + num_zeros))/(num_carriers + num_zeros); spaced_chunks = zeros(num_chunks,fft_size); %Them vao giua cac muc khong 78 i = 1; for k = zeros_between +1:zeros_between +1:fft_size/2 spaced_chunks(1:num_chunks,k) = padded_chunks(1:num_chunks,i); i = i+1; end % Gap du lieu de tao mot ham le cho dau vao IFFT for i = 1:num_chunks % Chu y: chi muc = that la tan so mot chieu de ifft -> no khong % tao ban len truc y thi spaced_chunks(i,fft_size:-1:fft_size/2+2) = conj(spaced_chunks(i,2:fft_size/2)); end ********Thuc hien xac dinh giua cac muc [-3, -1, 1, 3]****** for i = 1:data_length/2 if QAM_data_out_4(i) >= 1, QAM_data_out_4(i) = 3; elseif QAM_data_out_4(i) >= 0, QAM_data_out_4(i) = 1; elseif QAM_data_out_4(i) >= -1, QAM_data_out_4(i) = -1; else QAM_data_out_4(i) = -3; end end ******Chuyen doi du lieu muc [-3, -1, 1, 3] ve du lieu phan cuc [-1, 1]****** QAM_data_out_pol = zeros(1,data_length); for i = 1:2:data_length switch QAM_data_out_4(1 + (i-1)/2) case -3 QAM_data_out_pol(i) = -1; QAM_data_out_pol(i+1) = -1; 79 % "cheating" case -1 QAM_data_out_pol(i) = -1; QAM_data_out_pol(i+1) = 1; case QAM_data_out_pol(i) = 1; QAM_data_out_pol(i+1) = -1; case QAM_data_out_pol(i) = 1; QAM_data_out_pol(i+1) = 1; otherwise disp('Error detected in switch statment - This should not be happening.'); end end QAM_data_out = pol2bin(QAM_data_out_pol); % Chuyen doi ve du lieu nhi phan 80 ... OFDM đưa 1.1 Khái niệm OFDM OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao Công nghệ OFDM phân toàn băng tần thành nhiều kênh băng hẹp, kênh. .. thuật OFDM ứng dụng thực tế nhờ có tiến lĩnh vực kỹ thuật số, kỹ thuật vi xử lý Kỹ thuật OFDM kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao với ưu điểm chính: cho phép truyền liệu tốc độ cao... Như vậy, ghép kênh phân chia theo tần số trực giao, khoảng cách sóng mang tương đương với tốc độ bit tin Việc xử lý (điều chế giải điều chế) tín hiệu OFDM thực miền tần số, cách sử dụng thuật toán