Luận Văn Các kỹ thuật phân tập thu ở trong OFDM

LỜI MỞ ĐẦU

Kỹ thuật OFDM lần đầu tiên được giới thiệu năm 1966. Tuy nhiên cho đến thời gian gần đây, kỹ thuật OFDM mới được ứng dụng trong thực tế nhờ có những tiến bộ trong lĩnh vực xử lý tín hiệu số và kỹ thuật vi xử lý. OFDM là kỹ thuật điều chế phân chia dải tần cho phép thành rất nhiều dải tần con với các sóng mang khác nhau, mỗi sóng mang này được điều chế để truyền một dòng dữ liệu tốc độ thấp. Tập hợp của các dòng dữ liệu tốc độ thấp này chính là dòng tốc độ cao cần truyền tải. Các sóng mang trong kỹ thuật điều chế đa sóng mang là họ sóng mang trực giao, điều này cho phép chồng phổ giữa các sóng mang. Do đó sử dụng dải thông một cách hiệu quả, ngoài ra họ sóng mang trực giao còn mang lại nhiều lợi ích khác mà các kỹ thuật khác không có. Phương pháp này được gọi chung là ghép kênh theo tần số trực giao OFDM.
Để đạt được ứng dụng như ngày hôm nay, OFDM đã phải trải qua thời gian dài khắc phục các hạn chế nhược điểm. Một trong những phương pháp đó là kỹ thuật “phân tập thu”. Tôi lựa chọn đề tài Các kỹ thuật phân tập thu ở trong OFDM gồm 4 chương sau:
Chương 1 : Kỹ thuật OFDM
Chương nói về nguyên lý kỹ thuật của OFDM. Ưu điểm, nhược điểm và chức năng các khối trong OFDM
Chương 2 : Hệ thống thông tin trên kênh truyền block-fading
Chương này làm rõ các vấn đề về kênh truyền block-fading, xây dựng các biểu thức toán học, nền tảng cơ sở cho việc mô phỏng tính toán trong các chương sau.
Chương 3 : Các kỹ thuật phân tập thu trên nền OFDM
Có bốn kỹ thuật phân tập thu được trình bày ở chương này trên cơ sở lý thuyết các đặt tính phương pháp phân tích tổng hợp tín hiệu của mỗi kỹ thuật sẽ được làm rõ ở đây. Qua đó dự đoán, đánh giá hiệu quả của mỗi kỹ thuật. Công thích tính toán của mỗi kỹ thuật cũng được đưa ra.
Chương 4 : Lưu đồ thuật toán và các kết quả mô phỏng.
Lưu đồ thuật toán tổng quát cho toàn hệ thống sẽ được trình bày đầu tiên. Dựa trên cấu trúc thuật toán đó,có ba script củaMatlab được xây dựng. Trong mỗi phần chúng giá trị BER và mối tương quan với SNR sẽ được đưa ra bằng đồ thị, từ đó đánh giá kết luận vấn đề.
KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
Qua đề tài này cho ta thấy được hiệu quả của việc áp dụng phân tập thu đã khắc phục được nhược điểm nhiễu fading đa đường nên cải thiện đáng kể chất lượng kênh truyền, nâng cao dung lượng hệ thống và kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao – OFDM là một kỹ thuật hiện đại với nhiều ưu điểm nổi bật.
Chúng ta có thể hướng đến những tài liệu liên quan đến công nghệ OFDM đó là:
- Những kỹ thuật OFDM nâng cao: VOFDM (Vector OFDM), COFDM (Code OFDM), WOFDM (Wideband OFDM), OFDMA (OFDM Access)
- Kết hợp OFDM với những công nghệ khác như CDMA nhằm phục vụ đa truy cập của mạng.
- Ứng dụng OFDM trong WLAN, Wimax, LTE, ứng dụng điện thoại di động trong truyền hình số mặt đất DVB-T.
Note: Đồ án TN gồm có các file đính kèm ( Lý Thuyết + Tóm Tắt DA + Slide BV + CodeMatlab )
P/s: Chúc các bạn tất cả Kakats: .
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN 1
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT 5
LỜI MỞ ĐẦU 7
Chương 1 KỸ THUẬT OFDM. 9
1.1 Giới thiệu chương. 9
1.2 Sự hình thành và phát triển của OFDM . 9
1.2.1 Kỹ thuật ghép kênh FDM . 9
1.2.2 Kỹ thuật ghép kênh OFDM . 9
1.3 Ưu điểm và nhược điểm của OFDM . 10
1.3.1 Ưu điểm 10
1.3.2 Nhược điểm 11
1.4 Nguyên lý kỹ thuật OFDM . 11
1.4.1 Sóng mang trực giao. 11
1.4.2 Mô hình hệ thống OFDM . 12
1.4.2.1 Bộ chuyển đổi nối tiếp-song song và song song - nối tiếp. 12
1.4.2.2 Bộ mapper và Demapper. 13
1.4.2.3 Bộ IFFT và FFT 13
1.4.2.4 Khối chèn CP và loại bỏ CP 14
1.4.2.5 Bộ biến đổi D/A và A/D 15
1.4.2.6 Bộ Up-Converter và Down-Converter. 15
1.4.2.7 Bộ Equalizer. 16
1.5 Kết luận . 16
Chương 2 HỆ THỐNG THÔNG TIN TRÊN KÊNH TRUYỀN 17
BLOCK-FADING 17
2.1 Giới thiệu chương. 17
2.2 Fading và multipath. 17
2.2.1 Fading. 17
2.2.2 Hiện tượng đa đường (multipath). 18
2.3 Power delay profile (PDP). 19
2.4 Điều chế biên độ cầu phương M-QAM . 19
2.4.1 Mã hóa gray. 20
2.4.2 Điều chế và giải điều chế M-QAM . 21
2.5 Kênh truyền block-fading trên nền OFDM . 23
2.5.1 Tín hiệu phát và thu OFDM . 23
2.5.2 Kênh truyền block-fading. 24
2.6 Kết luận. 26
Chương 3 CÁC KỸ THUẬT PHÂN TẬP THU TRÊN NỀN OFDM . 27
3.1 Giới thiệu chương. 27
3.2 Tổng quan về phân tập. 27
3.2.1 Phân tập tần số. 27
3.2.2 Phân tập thời gian. 28
3.2.3 Phân tập không gian. 29
3.2.3.1 Phân tập phát 30
3.2.3.2 Phân tập thu. 33
3.3 Các kỹ thuât phân tập thu với OFDM . 34
3.3.1 Kỹ thuật phân tập thu Maximal Ratio Combining (MRC). 35
3.3.2 Kỹ thuật phân tập thu Equal-gain Combining(EGC). 37
3.3.3 Kỹ thuât phân tập thu Selection Combining (SC). 39
3.3.4 Kỹ thuật phân tập thu Threshold Combining (TC). 41
3.4 Kết luận. 43
Chương 4 CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG 44
4.2 Lưu đồ thuật toán và kết quả mô phỏng. 44
4.2.1 Kỹ thuật MRC 44
4.2.2 Kỹ thuật EGC 46
4.2.3 Kỹ thuật SC 48
4.2.4 Kỹ thuật TC 50
4.3 Lưu đồ thuật toán tổng quan thực hiện toàn bộ hệ thống. 52
4.4 So sánh bốn kỹ thuật 54
4.5 Kiểm tra tính hội tụ của số lượng ăng ten. 54
4.6 Kết luận. 55
KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57
PHỤ LỤC 57