4.1.1 Hệ thống truyền thông
Các hệ thống thông tin không dây có thể đƣợc phân loại thành 4 hệ thống cơ bản là SISO, SIMO, MISO và MIMO nhƣ hình 4.1.
Hình 4.1 Các hệ thống thông tin không dây Hệ thống SISO
Hệ thống SISO là hệ thống thông tin không dây truyền thống chỉ sử dụng một anten phát và một anten thu. Máy phát và máy thu chỉ có một bộ cao tần và một bộ điều chế/giải điều chế. Hệ thống SISO thƣờng đƣợc dùng trong phát thanh và phát hình, và các kỹ thuật truyền dẫn vô tuyến cá nhân nhƣ Wifi hay Bluetooth. Dung lƣợng hệ thống phụ thuộc vào tỷ số tín hiệu trên nhiễu đƣợc xác định bởi công thức Shanon
C=log2 (1+SNR) bit/s/Hz
Hệ thống SIMO
Nhằm cải thiện chất lƣợng hệ thống, một phía sử dụng một anten, phía còn lại sử dụng đa anten. Hệ thống sử dụng một anten phát và nhiều anten thu đƣợc gọi là hệ thống
44 | P a g e SIMO. Trong hệ thống này máy thu có thể lựa chọn hoặc kết hợp tín hiệu từ các anten thu nhằm tối đa tỷ số tín hiệu trên nhiễu thông qua các giải thuật beamforming hoặc MMRC (Maximal-Ratio Receive Combining). Khi máy thu biết thông tin kênh truyền, dung lƣợng hệ thống tăng theo hàm logarit của số anten thu, có thể xấp xỉ theo biểu thức sau
C=log2(1+N.SNR) bit/s/Hz
Hệ thống MISO
Hệ thống sử dụng nhiều anten phát và một anten thu đƣợc gọi là hệ thống MISO. Hệ thống này có thể cung cấp phân tập phát thông qua kỹ thuật Alamouti từ đó cải thiện chất lƣợng tín hiệu hoặc sử dụng Beamforming để tăng hiệu suất phát và vùng bao phủ. Khi máy phát biết đƣợc thông tin kênh truyền, dung lƣợng hệ thống tăng theo hàm Log của số anten phát và có thể đƣợc xác định gần đúng theo biểu thức sau
C=log2 (1+N.SNR) bit/s/Hz
Hệ thống MIMO
Hệ thống MIMO là hệ thống sử dụng đa anten tại cả nơi phát và nơi thu. Hệ thống có thể cung cấp phân tập phát nhờ vào đa anten phát, cung cấp phân tập thu nhờ vào đa anten thu nhằm tăng chất lƣợng hệ thống hoặc thực hiện Beamforming tại nơi phát và nơi thu để tăng hiệu suất sử dụng công suất, triệt can nhiễu. Ngoài ra dung lƣợng hệ thống có thể đƣợc cải thiện đáng kể nhờ vào độ lợi ghép kênh cung cấp bởi kỹ mã hoá thuật không gian-thời gian nhƣ V-BLAST. Khi thông tin kênh truyền đƣợc biết tại cả nơi phát và thu, hệ thống có thể cung cấp độ phân tập cực đại và độ lợi ghép kênh cực đại, dung lƣợng hệ thống trong trƣờng hợp đạt đƣợc phân tập cực đại có thể xác định theo biểu thức sau
C= log2 (1+NT.NR.SNR) bit/s/Hz
Dung lƣợng hệ thống trong trƣờng hợp đạt đƣợc độ lợi ghép kênh cực đại có thể xác định theo biểu thức sau
C= min(NT,NR).log2(1+SNR) bit/s/Hz
4.2 Mô phỏng MATLAB
4.2.1 Hệ thống SISO-OFDM
Ta sẽ thực hiện mô phỏng hệ thống SISO-OFDM trên chƣơng trình Matlab.
Code sẽ đƣợc viết bằng mfile đƣợc đính kèm bài báo cáo, kết quả ber thu đƣợc nhƣ hình.
45 | P a g e Nhận xét:
Chất lƣợng hệ thống đạt yêu cầu, khi giá trị của Eb/N0 bằng 8 thì ber xấp xỉ 10-4. Qua đó, đề ra các giải pháp để năng cao hiệu suất tính toán, giảm độ trễ,vv…
Một giải pháp trong trƣờng hợp này là kết hợp với việc thực hiện kỹ thuật phân tập ở máy thu hay kết hợp với hệ thống MIMO.
4.2.2 ZFE (Zero Forcing Equalizer)
46 | P a g e
4.2.3 MMSE