Tổng quan về ofdm

Đồ án tốt nghiệp Đại học TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: TỔNG QUAN VỀ OFDM Giảng viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực : Lớp : LÊ ĐÌNH CƠNG TRẦN VĂN DŨNG 46K-ĐTVT Vinh, tháng 5/2010 Trần Văn Dũng, Lớp 46K-ĐTVT Đồ án tốt nghiệp Đại học BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH - - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: …………….………….…… …… ………… Khố:…………………….Khoa: Cơng Nghệ Ngành: Điện tử - Viễn thơng Đầu đề đồ án: ……………………………………………… ……………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……… Các số liệu liệu ban đầu: …………………………………… …………………………………………… …… …………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… … ……………………… …………………………………………………………………………………… Nội dung phần thuyết minh tính tốn: ……………………………………………………………………………………………………………… ….…………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ….…… ……………………………………………………………………………………………………………………………… … ….…………………………………………………………………………………………… Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): ……………………………………………………………………………………………………………………… ….…… …………………………………………………………………………………………………………………… ……….… ……………………………………………………………………………………………………… Họ tên giảng viên hướng dẫn: ……………………………………………………… …………………… Trần Văn Dũng, Lớp 46K-ĐTVT Đồ án tốt nghiệp Đại học Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: ……………………………………………………………………… ……… Ngày Chủ nhiệm Bộ môn tháng Giảng viên hƣớng dẫn Sinh viên hoàn thành nộp đồ án tốt nghiệp ngày tháng Cán phản biện Trần Văn Dũng, Lớp 46K-ĐTVT năm năm Đồ án tốt nghiệp Đại học BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH - BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Ngành: Khoá: Giảng viên hƣớng dẫn: Cán phản biện: Nội dung thiết kế tốt nghiệp: Nhận xét cán phản biện: Ngày tháng năm Cán phản biện ( Ký, ghi rõ họ tên ) Trần Văn Dũng, Lớp 46K-ĐTVT Đồ án tốt nghiệp Đại học MỤC LỤC CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ OFDM………………… … 1.1 Giới thiệu chƣơng …………………………………………………… …… 1.2 Khái niệm OFDM …………………………………………… 1.3 So sánh FDM OFDM …………………………………………………… 1.4 Đơn sóng mang …………………………………………………… ……… 1.5 Đa sóng mang …………………………………………………… ………… 1.6 Tính trực giao …………………………………………………… ………… 1.6.1 Tính trực giao miền tần số .…… …………………………….8 1.7 Cấu trúc OFDM .……………………………………………….…………… 1.8 Sơ đồ khối OFDM …………………….………………… …… 10 1.8.1 Bộ chuyển đổi nối tiếp song song 11 1.8.2 Bộ điều chế sóng mang 11 1.8.2.1 Mã hoá kênh 11 1.8.2.2 Ánh xạ (mapping) 12 1.8.3 Ứng dụng kỹ thuật IFT/FFT OFDM…… … … 13 1.8.4 Chèn khoảng bảo vệ………… ……… …… … 14 1.8.5 Chèn từ đồng khung ………… ……….………… 15 1.8.6 Điều chế sóng mang cao tần khuếch đại cơng suất…… .… 16 1.9 Các kỹ thuật điều chế OFDM……………….………… … 16 1.9.1 Điều chế BPSK…………………………………… … 16 1.9.2 Điều chế QPSK…………………………………… … 18 1.9.3 Điều chế QAM………………………….……… …… … 21 1.10 Các đặc tính OFDM………………… …….……… 22 Trần Văn Dũng, Lớp 46K-ĐTVT Đồ án tốt nghiệp Đại học 1.10.1 Ƣu điểm……………………………… …………… 22 1.10.2 Nhƣợc điểm………………………………… …… 23 1.11 Kết luận…………………………………… .…………… 24 CHƢƠNG 2: CÁC ĐẶC TÍNH CỦA KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN 25 2.1 Giới thiệu chƣơng 25 2.2 Đặc tính chung kênh truyền tín hiệu OFDM 25 2.3 Khái niệm kênh truyền dẫn phân tập đa đƣờng 25 2.4 Trải trễ tƣợng đa đƣờng 26 2.5 Các loại Fading 28 2.5.1 Fading Rayleigh 28 2.5.2 Fading lựa chọn tần số 29 2.6 Hiệu ứng Doppler 30 2.7 Kênh phụ thuộc thời gian 30 2.8 Bề rộng độ ổn định thời gian kênh 31 Kênh truyền dẫn môi trƣờng nhiễu trắng 32 2.9 2.9.1 Khái niệm nhiễu trắng 32 2.9.2 Các phép biểu diễn toán học nhiễu trắng 33 2.9.3 Phổ công suất nhiễu trắng có băng tần giới hạn 34 2.9.4 Ảnh hƣởng AWGN đến hệ thống OFDM 35 2.10 Nhiễu xuyên kí tự ISI 36 2.11 Nhiễu ICI (Inter-carrier interference) 37 2.12 Tiền tố lặp CP 39 2.13 Khoảng bảo vệ 41 2.14 Dung lƣợng kênh vô tuyến 43 2.14.1 Lý thuyết dung lƣợng kênh số Shannon 43 2.14.2 Thơng lƣợng kênh tƣơng tự có băng tần giới hạn 44 Trần Văn Dũng, Lớp 46K-ĐTVT Đồ án tốt nghiệp Đại học 2.15 Kết luận chƣơng 44 CHƢƠNG 3: ĐỒNG BỘ TRONG HỆ THỐNG OFDM 45 3.1 Giới thiệu chƣơng 45 3.2 Tổng quan đồng hệ thống OFDM 45 3.2.1 Nhận biết khung .46 3.2.2 Ƣớc lƣợng khoảng dịch tần số 48 3.2.2.1 Ƣớc lƣợng phần thập phân 48 3.2.2.2 Ƣớc lƣợng phần nguyên .49 3.3 Các vấn đề đồng hệ thống OFDM 50 3.3.1 Đồng tần số hệ thống OFDM…………………………….……51 3.3.1.1 Đồng tần số lấy mẫu ……………………… ……………….51 3.3.1.2 Đồng tần số sóng mang………………………… ………….51 3.3.2 Đồng ký tự hệ thống OFDM …………… ………………… 52 3.3.2.1 Đồng ký tự dựa ký hiệu pilot……… ………………53 3.3.2.2 Đồng ký tự dựa vào CP……………….…… …………… 54 3.3.2.3 Đồng khung ký tự dựa mã đồng khung……… …… 55 3.3.3 Ảnh hƣởng sai lỗi đồng đến tiêu chất lƣợng hệ thống OFDM 57 3.4 Tỷ số cơng suất đỉnh cơng suất trung bình (PAPR …….… … ……… 58 3.5 Kết luận chƣơng… ……….… ……… …………… 59 CHƢƠNG 4: CHƢƠNG TRÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG OFDM……… 60 4.1 Giới thiệu chƣơng … ………………………………… ….…………… 60 4.2 Mô hệ thống OFDM Simulink…………………… ………… 60 4.2.1 Giao diện chỉnh chƣơng trình mô phỏng………… .…….… 60 Trần Văn Dũng, Lớp 46K-ĐTVT Đồ án tốt nghiệp Đại học 4.2.1.1 So sánh FFT QAM với OFDM .61 4.2.1.2 So sánh tín hiệu âm QAM với OFDM 66 4.2.2 Mô hệ thống OFDM .66 4.3 Kết luận chƣơng 70 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ………………………… ….71 TÀI LIỆU THAM KHẢO……… ……………………………………………72 PHỤ LỤC………………………… …………………………………………….73 Trần Văn Dũng, Lớp 46K-ĐTVT Đồ án tốt nghiệp Đại học BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT AM Amplitude Modulation Điều biến biên độ AWGN Additive White Gaussian Noise Nhiễu Gauss trắng cộng BER Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi bit BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân BS Base Station Trạm sở CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CP Cyclic Prefix Tiền tố lặp C/I Carrier to Interference Ratio Tỷ số sóng mang nhiễu DC Direct Current (0 Hz) Dòng điện chiều DFT Discrete Fourier Transform Biến đổi Fourier rời rạc DS Direct Sequence CDMA CDMA chuỗi trực tiếp DSP Digital Signal Processor Bộ xử lý tín hiệu số DVB Digital Video Broadcasting Truyền hình quảng bá số FDM Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số FEC Forward Error Correcting Sự sửa lỗi tiến FFT Fast Fourier Transform Phép biển đổi Fourier nhanh FIR Finite Impulse Response (digital Đáp ứng xung hữu hạn CDMA filter) FM Frequency Modulation Điều biến tần số FOE Frequency Offset Estimation Ƣớc lƣợng độ dịch tần số FSC Frame Synchronization Code Mã đồng khung Trần Văn Dũng, Lớp 46K-ĐTVT Đồ án tốt nghiệp Đại học FSK Frequency Shift Keying Khóa dịch tần số GI Guard Interval Dải bảo vệ ICI Inter Channel Interference Nhiễu xuyên kênh ISI Inter Symbol Interference Nhiễu xuyên ký tự IDFT Inverse Discrete Fourier Biển đổi Fourier rời rạc nghịch đảo Transform IEEE Institute of and Học Viện kỹ nghệ Điện Electronic Engneers Điện Tử Inverse FFT Biến đổi Fourier nhanh thuận đảo Electrical IFFT OFDM Orthogonal Frequency Division Ghép kênh phân chia theo tần số P/S PAPR Multiplexing trực giao Parallel to Serial Song song - nối tiếp Peak to Average Power Ratio Tỷ số công suất đỉnh cơng suất trung bình PM Phase Modulation Sự điều pha PN Pseudo Noise Chuỗi giả ngẫu nhiên PSK Phase-Shift Keying Khóa dịch pha QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ cầu phƣơng QPSK Quadrature Phase-Shift Keying Khóa dịch pha vng góc S/P Serial to Parallel Nối tiếp - Song song SC Single Carrier Đơn sóng mang SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số tín hiệu nhiễu Worldwide Wimax Interoperability for Khả khai thác liên mạng Microwave Access Trần Văn Dũng, Lớp 46K-ĐTVT toàn cầu truy nhập vi ba Đồ án tốt nghiệp Đại học Hình 4.9 Sơ đồ mơ hệ thống OFDM Đầu tiên, phát nhị phân Bernoulli tạo chuỗi tín hiệu Chuỗi liệu đầu vào đƣợc mã hoá mã Reed-Solommon đƣợc điều chế Mapping QPSK IFFT hữu ích cho OFDM phát mẫu dạng sóng có thành phần tần số thoả mãn điều kiện trực giao Dữ liệu sau đƣợc biến đổi đƣợc chèn thêm CP chuỗi huấn luyện để giúp cho qua trình ƣớc lƣợng kênh đồng máy thu Mô kênh truyền đƣa đặc trƣng kênh truyền vô tuyến chung nhƣ nhiễu, đa đƣờng xén tín hiệu Dùng hai khối Matlab: Multipath Rayleigh fading, AWGN Tín hiệu thu sau loại bỏ CP chuỗi huấn luyện đƣợc đƣa vào IFFT để chuyển mẫu miền thời gian trở lại miền tần số Đƣa vào ƣớc lƣợng kênh 67 Đồ án tốt nghiệp Đại học bù kênh để giảm ảnh hƣởng kênh truyền đến tín hiệu Cuối cùng, tín hiệu đƣợc giải điều chế giải mã RS Ta có kết quả: Hình 4.10 Tín hiệu OFDM bên phát Hình 4.11 tín hiệu OFDM bên thu 68 Đồ án tốt nghiệp Đại học Hình 4.12 Phổ tín hiệu OFDM truyền Hình 4.13 Phổ tín hiệu OFDM nhận Hình 4.14 Chịm QPSK trƣớc CE Hình 4.15 Chịm QPSK sau CE 69 Đồ án tốt nghiệp Đại học Hình 4.12 4.13 cho thấy tác động kênh truyền đến phổ tín hiệu OFDM Vì kênh truyền kênh fading chọn lọc tần số nên phổ tín hiệu OFDM nhận tần số khác chịu tác động khác Hình 4.10 4.11 cho thấy biên độ tín hiệu OFDM nhận nhỏ biên độ tín hiệu OFDM truyền Hình 4.14 4.15 cho thấy tác dụng ƣớc lƣợng bù kênh Hình 4.6 chịm QPSK trƣớc ƣớc lƣợng kênh có biên độ pha khơng ổn định Hình 4.7 chịm QPSK sau ƣớc lƣợng kênh điểm dao động nhỏ quanh vị trí cố định tức biên độ pha gần nhƣ ổn định 4.3 Kết luận chƣơng Trong chƣơng cuối mô hệ thống OFDM simulink Matlab, với scope để thị tín hiệu giúp cho việc phân tính đánh giá tác động kênh truyền đến tín hiệu, tác dụng ƣớc lƣợng bù kênh Tuy nhiên, simulink dừng lại mức độ đơn giản, tức mô hệ thống OFDM băng gốc với phƣơng thức điều chế QPSK Trong chƣơng so sánh tín hiệu OFDM tín hiệu QAM, file âm chúng để thấy rõ ƣu điểm OFDM 70 Đồ án tốt nghiệp Đại học 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 tƣơng lai Hiện việc nghiên cứu ứng dụng OFDM không ngừng đƣợc nghiên cứu mở rộng phạm vi ứng dụng ƣu điểm việc tiết kiệm băng tần khả chống lại fading chọn lọc tần số nhƣ xuyên nhiễu băng hẹp Đồ án tìm hiểu, trình bày vấn đề kỹ thuật OFDM nhƣ số vấn đề kỹ thuật cho công nghệ OFDM khả ứng dụng OFDM vào công nghệ tƣơng lai 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 hƣởng 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 hố máy phát máy thu, làm tính xác định thời dẫn đến nhiễu ISI ICI độ xác tần số Chƣơng trình mơ tín hiệu OFDM đồ án thực đƣợc bƣớc đầu mô tổng quan và mơ so sánh tín hiệu Có thể thiết kế hệ thống OFDM với Simulink Matlab vào mơ thuật tốn, phƣơng pháp cụ thể vấn đề Ngoài ra, để nâng cao tiêu chất lƣợng hệ thống OFDM, ngƣời ta sử dụng mã hố tín hiệu OFDM Do bổ sung vấn đề mã hố vào đồ án Việc tìm hiểu tổng quan OFDM giải vấn đề kỹ thuật hệ thống OFDM, hƣớng đến ứng dụng OFDM tƣơng lai nhƣ:  Nghiên cứu, tìm hiểu số hệ thống OFDM nâng cao nhƣ VOFDM (Vector OFDM), COFDM (Coded OFDM), WOFDM (Wideband OFDM),  Kết hợp OFDM với công nghệ khác nhƣ FDMA, TDMA CDMA để tạo thành kỹ thuật đa truy cập thông tin di động  Ứng dụng OFDM DVB-T, WLAN, OFDMA, 71 Đồ án tốt nghiệp Đại học  Ứng dụng công nghệ OFDM WiMAX TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Th.s Nguyễn Ngọc Tiến,” Một số vấn đề kỹ thuật OFDM”, Tạp chí Bƣu Chính Viễn Thơng & Cơng Nghệ Thơng Tin , Kỳ 1(10/2003) [2] Nguyễn Văn Đức,“Lý thuyết ứng dụng kỹ thuật OFDM”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2006 [3] Ramjee Prasad “OFDM for Wireless Communications Systems” Artech House, 2004 [4] Ye(Geoffrey) Li, Gordon Stuber “Orthogonal Frequency Division Multiplexing for Wireless Communications” ,Springer , 2006 [5] Hui Liu, Guoqing Li “ OFDM- Based Broadband Wireless Networks” Wiley Interscience, 2005 [6] L.Hanzo, M.Munster, B.J.Choi and T.Keller “ OFDM and MC-CDMA for Broadband Multi-User Communications, WLANs and Broadcasting ” All of Univesity of Southampton,UK, IEEE Press/ Wiley 2003 [7] Juha Heikala, John Terry, Ph.D “OFDM Wireless LANS : A Theoritical and Practical Guide” ISBN :0672321572 [8] Henrik Schulze and Christian Luders, “Theory and Application of OFDM and CDMA”, Fachhochschule Sudwestfalen Meschede, Germany-2005 [9] L.HANZO,W.WEBB,and T.KELLER,"Single-and Multi-Carrier Quadrature Amplititude Modulation" New York: IEEE Press/ Wiley, Apr.2000 [10] Richard van Nee, Ramjee Prasad, " OFDM for wireless multimedia communications", Artech House, 2000 [11] Ahmad R.S Bahai, Burton R Saltzberg, “Multicarier Digital Communications Theory and Applications of OFDM”, Kluwer Academic Publishers, 2002 72 Đồ án tốt nghiệp Đại học PHỤ LỤC ******************Chuẩn hóa liệu trƣớc 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 **********************Mô 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 ************************Mô hiệu ứng đa đƣờng******************* 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; 73 Đồ án tốt nghiệp Đại học *******************Tính tốn nhiễu ( thực phía 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); lieu phan cuc % Chuyen doi du lieu nhi phan du 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 74 Đồ án tốt nghiệp Đại học ******************* % 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.'); *************************** % 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; 75 Đồ án tốt nghiệp Đại học 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 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 76 Đồ án tốt nghiệp Đại học ********************** % Run OFDM simulation tic % Start stopwatch to calculate how long QAM simulation takes disp(' '),disp(' ') disp('OFDM Simulation') 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 ***************************** % 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 77 Đồ án tốt nghiệp Đại học 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 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 78 Đồ án tốt nghiệp Đại học 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); 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 voi OFDM clear xmit voi OFDM disp('Receiving') %Loai bo 'recv' cho no khong nhieu % Loai bo 'xmit' cho no khong nhieu % Khoi phuc du lieu nhi phan (Giai ma QAM) cos_temp = zeros(1,num_symbol_samples); sin_temp = cos_temp; % % 79 Đồ án tốt nghiệp Đại học xxx = zeros(1,data_length/4); khong cho toc yyy = xxx; QAM_data_out_4 = zeros(1,data_length/2); % Khoi tao muc % % 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 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 80 Đồ án tốt nghiệp Đại học ********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); % "cheating" 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; 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 81 ... Nội dung đồ án bao gồm chƣơng: Chƣơng 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ OFDM Giới thiệu tổng quan hệ thống OFDM đề cập đến ƣu điểm nhƣợc điểm kỹ thuật OFDM Chƣơng 2: ẢNH HƢỞNG CỦA KÊNH VÔ TUYẾN ĐẾN TRUYỀN... bày khái niệm OFDM, khác OFDM FDM, tính trực giao, cấu trúc OFDM, sơ đồ khối hệ thống OFDM, ƣu nhƣợc điểm hệ thống OFDM, kỹ thuật điều chế sử dụng OFDM? ?? 1.2 Khái niệm OFDM Kỹ thuật OFDM kỹ thuật... học MỤC LỤC CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ OFDM? ??……………… … 1.1 Giới thiệu chƣơng …………………………………………………… …… 1.2 Khái niệm OFDM …………………………………………… 1.3 So sánh FDM OFDM …………………………………………………… 1.4 Đơn