Đánh giá các kỹ thuật tách sóng trong hệ thống mimo hợp tác

!"I H#C QU$C GIA THÀNH PH$ H% CHÍ MINH TR!"NG #$I H%C BÁCH KHOA V&N PHÚ TU'N #ÁNH GIÁ CÁC K( THU)T TÁCH SÓNG TRONG H* TH+NG MIMO H,P TÁC Chuyên ngành: K- thu.t /i0n t1 Mã s2: 605270 LU)N V&N TH$C S3 TP H% CHÍ MINH, tháng 12 n&m 2012 CƠNG TRÌNH !'(C HỒN THÀNH T"I TR')NG !"I H#C BÁCH KHOA - !HQG - HCM Cán b* h+,ng d-n khoa h.c: TS H/ V&n Kh+0ng TS Ch1 Vi2t Nh3t Anh Cán b* ch4m nh3n xét 1: Cán b* ch4m nh3n xét 2: Lu3n v&n th5c s6 7+8c b9o v2 t5i Tr+:ng !5i h.c Bách Khoa, !HQG Tp HCM ngày 26 tháng 12 n&m 2012 Thành ph;n H*i 7/ng 7ánh giá lu3n v&n th5c s6 g/m: (Ghi rõ h., tên, h.c hàm, h.c v< c=a H*i 7/ng ch4m b9o v2 lu3n v&n th5c s6) Xác nh3n c=a Ch= tng Khoa qu9n l? chuyên ngành sau lu3n v&n 7ã 7+8c s@a chAa (n1u có) CH4 T5CH H6I #7NG TR!8NG KHOA #I*N-#I*N T9 !"I H#C QU$C GIA TP.HCM C6NG HÒA XÃ H6I CH4 NGH3A VI*T TR!"NG #$I H%C BÁCH KHOA NAM #:c l.p - T; - H TÀI: !ánh giá kB thu3t tách sóng h2 thCng MIMO h8p tác II NHI*M V= VÀ N6I DUNG: - Tìm hiDu kB thu3t tách sóng: ZF, MMSE, ZF-SIC-Opt, MMSE-SIC-Opt ki1n thEc liên quan 71n MIMO h8p tác, kênh truyFn, 7iFu ch1 - Kh9o sát biDu thEc SER c=a kB thu3t ZF xây dGng biDu thEc x4p xH SER c=a kB thu3t MMSE 7Ci v,i 7iFu ch1 PSK QAM h2 thCng MIMO - Thi1t l3p biDu thEc SER h2 thCng MIMO h8p tác 7Ci v,i ba ch1 7* truyFn biDu thEc cân bIng công su4t - ThGc hi2n mô phJng 7ánh giá h2 thCng III NGÀY GIAO NHI*M V= : 02/07/2012 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHI*M V=: V CÁN B6 H!?NG D@N: TS H/ V&n Kh+0ng TS Ch1 Vi2t Nh3t Anh Tp HCM, ngày CÁN B6 H!?NG D@N tháng n!m 20 CH4 NHI*M B6 MÔN #ÀO T$O TR!8NG KHOA #I*N-#I*N T9 L!I C"M #N L"i #$u tiên em xin bày t% lòng bi&t chân thành trân tr'ng nh(t )&n TS H* V!n Kh+,ng TS Ch& Vi-t Nh.t Anh S/ h+0ng d1n nhi-t tình c2a th$y )ã giúp em có )2 t/ tin v+3t qua nh4ng khó kh!n trình th/c hi-n )5 tài ti&p c.n v0i cách t+ khoa h'c Em xin g6i l"i c7m ,n )&n t(t c7 th$y cô )ã d8y d9 em nên ng+"i Nh4ng ki&n th:c qu; báu mà th$y truy5n )8t cho em nh4ng hành trang tuy-t v"i giúp em v+3t qua nh4ng khó kh!n q trình h'c t.p Con xin g6i )&n cha m< lòng bi&t ,n sâu s=c nh(t, cha m< )ã nh=c nh> )?ng viên m9i g@p khó kh!n #ó )?ng l/c to l0n giúp v4ng b+0c )+"ng nghiên c:u Và cAng g6i l"i c7m ,n )&n b8n c2a tôi, nh4ng ng+"i )ã sánh b+0c bên )+"ng h'c t.p Các b8n )ã giúp )B chia sC nh4ng ki&n th:c qu; báu m9i tơi g@p khó kh!n M@c dù )ã n9 l/c )D hoàn thành )5 tài nh+ng ki&n th:c nh4ng kinh nghi-m cơng tác nghiên c:u cịn h8n ch& nên )5 tài cịn nhi5u thi&u sót Tơi mong nh.n )+3c s/ góp ; c2a th$y b8n Tp H* Chí Minh, tháng 12 n!m 2012 H'c viên th/c hi-n V!n Phú Tu(n i TÓM TAT LU)N V&N H2 thCng MIMO h8p tác cho phép thi1t b< MIMO chia sK &ngten phát 7D 75t 7+8c 7* l8i phân t3p cao nhIm gi9i quy1t v4n 7F vF vùng ph=, c9i thi2n hi2u su4t h2 thCng Chúng ta kh9o sát h2 thCng MIMO h8p tác v,i m*t b* phát 7+8c trang b< NT &ngten, R thi1t b< relay trang b< NT &ngten m*t b* thu trang b< ND &ngten Ngu/n truyFn b9n tin 71n 7ích relay sL chuyDn ti1p thơng tin 7ó 71n 7ích Gi9 s@ rIng kênh truyFn giAa thi1t b< fading phMng Rayleigh relay s@ dNng kB thu3t gi9i mã chuyDn ti1p Lu3n v&n kh9o sát cơng thEc SER c=a kB thu3t tách sóng ZF thi1t l3p công thEc x4p xH SER cho kB thu3t tách sóng MMSE TO nhAng cơng thEc SER c=a h2 thCng MIMO, xây dGng công thEc SER cho h2 thCng MIMO h8p tác công thEc cân bIng công su4t c=a ba ch1 7* truyFn (truyFn trGc ti1p, truyFn thông qua relay truyFn k1t h8p v,i relay) Lu3n v&n t3p trung nghiên cEu 9nh h+>ng c=a kB thu3t tách sóng (ZF, MMSE, ZF-SIC-Opt MMSE-SIC-Opt) lên h2 thCng Thơng qua mơ phJng phân tích k1t qu9 75t 7+8c, sL th4y 7+8c tác 7*ng c=a sC l+8ng relay, suy hao kênh truyFn, mEc 7iFu ch1 m*t cách rõ ràng chEng minh hi2u qu9 c=a vi2c s@ dNng relay kB thu3t tách sóng c9i ti1n h2 thCng MIMO h8p tác ii ABSTRACT The cooperative MIMO system allows MIMO devices to share their antennas to achieve high transmit diversity to solve the extending coverage and improving performance problems We consider a cooperative MIMO system with a NTantenna source, R NT-antenna relays and a ND-antenna destination Relays and source forward their information to destination Assuming that the channel between any device is frequency-flat Rayleigh fading and relays use decode-and-forward scheme This thesis investigates SER formulae of ZF detection and establishes approximation SER formulae of MMSE detection After obtaining SER formulae of MIMO system, we construct SER formulae of cooperative MIMO system and balance the power formula of three transmission schemes (Direct Transmission, DF without direct line and DF with direct line) This thesis focuses on studying the impact of detection techniques (ZF, MMSE, ZF-SIC-Opt and MMSE-SIC-Opt) on cooperative MIMO system Simulation and analyzing results provide an insight into the effects of different factors such as number of relays, the path loss, modulation level and prove the efficiency of using relays and new detection techniques in cooperative MIMO system iii L"I CAM #OAN Tôi xin cam 7oan 7ây cơng trình nghiên cEu c=a tơi Các sC li2u, k1t qu9 nêu lu3n v&n trung thGc V&n Phú Tu4n iv !"#$%"#$ %&'$#(!$)*$+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++$,! -.!$-/-$%01*$23*$++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++$,,! 456-74#-$+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++$,,,! %&'$#4!$894*$+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++$,:! !"#$%"#$++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++$:! ;4*