Báo cáo thí nghiệm thông tin vô tuyến

Báo cáo thí nghiệm thông tin vô tuyến

Phụ lục

Mã nguồn Matlab và các kết quả mô phỏng

Bài số 1: Mô phỏng kênh Rayleigh theo phương pháp Rice

Bài 1.1: Tính các thông số f, C, θ:%================================%Tinh cac thong so f, C, th

f_m=91; %Tan so Doppler lon nhat

b=1; %Phuong sai cua qua trinh g(t)

N1=9; %So phan tu g(t) phan thuc mo phong

N2=10; % So phan tu g(t) phan ao mo phongfor n=1:1:N1;

c1(n)=sqrt(2*b/N1);

f1(n)=f_m*sin(pi*(n-0.5)/(2*N1)); th1(n)=2*pi*n/(N1+1);

for n=1:1:N2;

c2(n)=sqrt(2*b/N2);

f2(n)=f_m*sin(pi*(n-0.5)/(2*N2)); th2(n)=2*pi*n/(N2+1);

save ex4p1_Res f1 f2 c1 c2 th1 th2

Bài 1.2: Lập hàm g.m để tính toán ~gi(t ) :

%=======================================%Ham tao qua trinh g(t)

%=======================================function y=g(c,f,th,t)

y=zeros(size(t)); for n=1:length(f);

y=y+c(n)*cos(2*pi*f(n).*t+th(n)); end;

Bài 1.3: Viết hàm để đưa ra biên độ kênh ~α(t )=|~g(t)|=|~g1+~g2| và vẽ hàm~αdB(t )=20 log~α (t) :

%=====================================%Tinh bien do kenh va ham alpha

load ex4p1_Res f1 f2 c1 c2 th1 th2

f_s=270800; %Tan so lay mau

T_sim=0.4; %Thoi gian mo phong

t=0:1/f_s:T_sim; % Thoi gian mo phong t

title('Bien do kenh (dB)');xlabel('\alpha(t)');

legend('\alpha(t)in dB',0);

Đồ thị:

Bài 1.4: xác định các thông số giá trị trung bình, độ biến đổi, hàm mật độ xác suất (PDF):%======================================

%Ham tinh gia tri trung binh va

% do bien doi cua g1(t), g(t), alpha(t)%Ham mat do xac suat cua cac qua trinh% bang bieu do

load ex4p1_Res f1 f2 c1 c2 th1 th2

f_s=50000; %Tan so lay mau

T_sim=20; %Thoi gian mo phong

t=0:1/f_s:T_sim;

mean_g=mean(g); %Gia tri trung binh cua g

mean_g1=mean(g1); % Gia tri trung binh cua g1

mean_alpha=mean(alpha); % Gia tri trung binh cua alpha

var_g=var(g); %Do bien doi cua g

var_g1=var(g1); % Do bien doi cua g1

var_alpha=var(alpha); % Do bien doi cua alpha

x=0:0.1:3; %Thoi gian tinh bang giay

b=hist(alpha,x); %Bieu do mat do xac suat cua alpha

c=hist(g1,x1); %Bieu do mat do xac suat cua g1

stem(x1,c/n1/(x1(2)-x1(1)));hold on;

title('Mat do xac suat PDF cua g1');xlabel('x');

legend('p_{g1}(x)','Phan bo Gaussian');hold off;

Đồ thị:

Bài số 2: Mô hình kênh Fadding phân tập đa đường theo phương phápMonte Carlo

Bài 2.1: Mô hình kênh phân tập đa đường :Hàm mô hình Monte Carlo

%==========================================================================%Ham mo hinh kenh phan tap da duong theo phuong phap Monte Carlo

%==========================================================================function [h,t_next]

%u la bien ngau nhien duoc dung de roi rac tan so, pha cua hieu uong Doppler%number_of_summation: so luong hoac pha roi rac duoc su dung trong

%phuong phap Monte Carlo

%symbol+duration la khoang thoi gian lay mau cua tin hieu%f_fmax La tan so Doppler lon nhat

t=initial_time; %thoi gian bat dau quan sat kenh

Channel_Length=length(channel_coefficients); % Chieu dai dap ung kenh

h_vector=[]; %Vector mo hinh CIRfor k=1:Channel_Length;

clear all;

%Dat cac thong so

NFFT=64; %Chieu dai FFT

t_a=8.0000e-007; %Thoi gian lay mau tin hieu 1/t_a

T_S=NFFT*t_a; %Thoi gian quan sat

f_dmax=0.0; %Tan so Doppler lon nhat

%He so cong suat tre

N_P=length(rho); %Chieu dai dap ung kenh

%Bien ngau nhien

initial_time=1.1; %Thoi gian bat dau

h=[]; %vector CIR

H=[]; %vector CTFfor i= 1:100;

h_i=MCM_channel_model(u,initial_time,number_of_summations,T_S,f_dmax,rho); h_i_tem=[h_i,zeros(1,NFFT-N_P)];

H_i_tem=fft(h_i_tem);

H_i=[H_i_tem(NFFT/2+1:NFFT),H_i_tem(1:NFFT/2)]; initial_time=initial_time+T_S;

h=[h;h_i]; H=[H;H_i];

xlabel('f in B=1.25MHz')ylabel('t in 1.024e-0.4s')zlabel('H(f,t)')

Lần lượt thay fD ,max bằng 0.0Hz, 5.0Hz và 500.0Hz ta có kết quả mô phỏng:Đồ thị:

Bài 2.2: So sánh hàm tự tương quang thời gian của kênh cho 2 trường hợp:

%==========================================================================%chuong trinh uoc luong ham tu tuong tuong quan thoi gian cua kenh

clear all;NFFT=64;

number_of_summations=40;

for i=0:NofSymbol-1;

[h1]=MCM_channel_model(u,t,number_of_summations,T_S,f_dmax1,rho); [h2]=MCM_channel_model(u,t,number_of_summations,T_S,f_dmax2,rho); h_extended1=[h1,zeros(1,NFFT-length(h1))];

h_extended2=[h2,zeros(1,NFFT-length(h2))]; H1=fft(h_extended1);

H2=fft(h_extended2); H_f11=H1(3);

H_f12=H2(3);

H_sequence1=[H_sequence1,H_f11]; H_sequence2=[H_sequence2,H_f12]; t=t+T_S;

tau1=-(NofSymbol-1)*T_S:T_S:(NofSymbol-1)*T_S;tau2=-(NofSymbol-1)*T_S:T_S:(NofSymbol-1)*T_S;plot(tau1,real(time_autoc1),'k.');

Bài số 3: Mô phỏng hệ thống OFDM qua kênh vô tuyến

Bài 3.1: mô phỏng hệ thống đa sóng mang tần trực giao (OFDM) sử dụng các thông số lấy từ chuẩn HyperLAN/2:

y=[a(NFFT-G+1:NFFT),a];%chen khoang bao ve

Code hàm “OFDM_Demodulator”

function [y] = OFDM_Demodulator(data,chnr,NFFT,G)

%Chen khoang bao ve

Code chương trình chính:

%=============================%Chuong trinh chinh

clear all;

NFFT=64; %Chieu dai NFFT

G=9; %Khoang bao ve

M_ary=16; %Dang dieu che QAM

t_a=50*10^(-9);%Thoi gian lay mau

NofOFDMSymbol=100; %So ky tu cua OFDM

length_data=(NofOFDMSymbol)*NFFT; %Chieu dai tong cong cua du lieu%Bits nguon

%Bit de ma hoa

%Dieu che QAM trong dai tan co so

%Chuan bi lay mau du lieu

for i=0:NofOFDMSymbol-1; QAM_tem=[];

for n=1:NFFT;

QAM_tem=[QAM_tem,QAM_Symbol(i*NFFT+n)]; end;

Data_Pattern=[Data_Pattern;QAM_tem]; clear QAM_tem;

end;

for snr=snr_min:step:snr_max;

snr=snr-10*log10((NFFT-G)/NFFT); rs_frame=[];%Ma tran tin hieu nhan

for i=0:NofOFDMSymbol-1; %Dieu che OFDM

OFDM_signal_tem=OFDM_Modulator(Data_Pattern(i+1,:),NFFT,G); %Tin hieu nhan duoc qua kenh da duong duoc tao ra boi phep chap

rs=conv(OFDM_signal_tem,h); %Nhieu duoc them vao

rs=awgn(rs,snr,'measured','dB'); rs_frame=[rs_frame;rs];

clear OFDM_signal_tem; end;

previous_symbol=rs_frame(i-1,:);

ISI_term=previuos_symbol(NFFT+2*G+1:NFFT+G+N_P-1);

ISI=[ISI_term,zeros(1,length(previuos_symbol)-length(ISI_term))]; rs_i=rs_frame(i,:)+ISI;

else

rs_i=rs_frame(i,:); end;

%Giai ma OFDM

Demodulated_signal_i=OFDM_Demodulator(rs_i,NFFT,NFFT,G); d=Demodulated_signal_i./H;

demodulated_symbol_i=ddemodce(d,1,1,'QAM',M_ary); data_symbol=[data_symbol,demodulated_symbol_i]; end;

data_symbol=data_symbol'; %Tinh toan ky tu loi

[number,ratio]=symerr(symbols,data_symbol); ser=[ser,ratio];

xlabel('SNR in dB');

Kết quả mô phỏng:

Bài 3.2: Thay G=0 (không có khoảng bảo vệ) và công suất trễ :

channel_profile=[1.0000,0.6095,0.4945,0.3940,0.2371,0.1900,0.1159,0.0699,0.0462];ta có đồ thị SER của hệ thống: