Đồ Án Hướng đến mô hình toán học biểu diễn hiệu năng của kỹ thuật STBC

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay sự bùng nổ nhu cầu trong thông tin di động đã thúc đẩy sự phát triển của công nghệ truyền thông vô tuyến. Đó là sự xuất hiện của hệ thống MIMO Kỹ thuật OFDM, kỹ thuật STBC
Trong đó kỹ thuật mã hóa STBC là một kỹ thuật khá mới mẻ nhưng rất hiệu quả có thể kết hợp với hệ thống MIMO và kỹ thuật OFDM được sử dụng rất hiệu quả trong việc hạn chế ảnh hưởng fading đa đường, nâng cao được chất lượng và dung lượng của hệ thống thông tin vô tuyến mà không làm ảnh hưởng tới băng thông hệ thống Mặt khác làm tăng độ lợi ghép kênh và độ lợi phân tập.
Từ những ưu điểm nổi bật của kỹ thuật STBC nói riêng và đặc biệt là sự kết hợp của kỹ thuật STBC với hệ thống MIMO và kỹ thuật OFDM là một giải pháp rất hiệu quả hứa hẹn cho hệ thống vô tuyến băng rộng tương lai như LTE, WiMAX
Thấy được vai trò quan trọng của kỹ thuật STBC trong việc giải quyết vấn đề về chất lượng kênh truyền trong thông tin di động cho nên đồ án này em chọn đề tài là: “Hướng đến mô hình toán học biểu diễn hiệu năng của kỹ thuật STBC”. Nội dung đồ án này gồm 5 chương, trong đó 4 chương lý thuyết và 1 chương thực hiện mô phỏng tín hiệu bằng phần mềmmatlab.

• Chương 1 : Tổng quan về kỹ thuật STBC
  
• Chương 2 : Hệ thống MIMO và kỹ thuật STBC trong MIMO
• Chương 3 : Kỹ thuật STBC-OFDM
• Chương 4 : Giới thiệu công cụ curve fitting tool trong matlab
• Chương 5 : Hướng đến mô hình toán học biểu diễn hiệu năng của kỹ thuật STBC

Trong đồ án này ta sẽ đi sâu vào việc tìm hiểu kỹ thuật mã hóa khối không gian thời gian STBC, các symbol được mã hóa thành từng khối trước khi phát đi nên nguyên tắc phát tín hiệu trong hệ thống có áp dụng kỹ thuật mã hóa STBC đặc biệt hơn ở chổ là thực hiện truyền nhiều bản sao của một chuổi dữ liệu tới nhiều user với hy vọng là có ít nhất một user trong số đó có thể tồn tại đường dẫn vật lý giữa việc truyền và nhận trong tình trạng tốt, đủ để cho phép giải mã đáng tin cậy. Ngoài ra nội dung đồ án trình bày rõ về sự kết hợp 2 kỹ thuật STBC-OFDM vào hệ thống MIMO, nhằm khai thác triệt để những ưu điểm của 2 kỹ thuật này và hệ thống MIMO. Sự kết hợp này là rất cần thiết giải quyết vấn đề về fading đa đường, dung lượng và chất lượng kênh truyền, băng thông hệ thống .
Để thực tế hơn trong đồ án này em đã dùng phần mềm matlab mô phỏng thành công BER của các hệ thống MISO-STBC, SIMO-MRC, MIMO-STBC, MISO-STBC-OFDM, SIMO-MRC-OFDM, MIMO-STBC-OFDM. Hơn nữa đó là sự so sánh để thấy được hệ thống MIMO-STBC-OFDM hiệu quả hơn so với các hệ thống còn lại. Điểm nổi bật của đồ án này là em đã dùng công cụ curve fitting tools trong matlab để tìm ra mô hình toán học cụ thể cho các đường tín hiệu trong kết quả mô phỏng điều đó thuận lợi cho việc tìm hiểu , tính toán các hệ thống này về sau.
NOte : Bản đồ án TN gồm các file đính kèm ( Lý thuyết + Tom Tat + CodeMatlab )
Chúc các tìm đc những tài liệu tốt. Nhớ để lại comment nhé
MỤC LỤCLỜI CAM ĐOAN 1
PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN 2
MỤC LỤC 3
CÁC TỪ VIẾT TẮT. 5
LỜI NÓI ĐẦU 8
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT STBC 10
1.1 Giới thiệu chương. 10
1.2 Tổng quan kỹ thuật mã hóa không gian-thời gian (STC) 10
1.2.1 Kỹ thuật mã hóa alamouti STBC. 11
1.2.2 Sơ đồ khối mô hình Alamouti STBC 13
1.2.3 Phương pháp kết hợp và giải mã ML (Maximum likelihood): 14
1.3 Phương pháp điều chế M_PSK (M_Phase Shift Keying) 16
1.4 Kết luận chương: 17
CHƯƠNG 2 : HỆ THỐNG MIMO VÀ KỸ THUẬT STBC TRONG MIMO 18
2.1 Giới thiệu chương. 18
2.2 Các kỹ thuật phân tập (Diversity) 18
2.2.1 Phân tập thời gian (Time Diversity) 19
2.2.2 Phân tập tần số (Frequence Diversity) 19
2.2.3 Phân tập không gian (Space Diversity) 20
2.3 Các mô hình và dung lượng của hệ thống thông tin vô tuyến. 20
2.3.1 Hệ thống SISO 20
2.3.2 Hệ thống SIMO 21
2.3.3 Hệ thống MISO 21
2.3.4 Hệ thống MIMO 21
2.3.4.1 MIMO với cùng tín hiệu được phát bởi nhiều anten. 22
2.3.4.2 MIMO với tín hiệu khác nhau được phát trên nhiều anten. 22
2.4 Mô hình hệ thống MIMO 23
2.5 Mô hình hệ thống MIMO-STC 25
2.5.1 Mô hình hệ thống MIMO-STBC 27
2.5.2 Mô hình Alamouti STBC mở rộng với nhiều anten thu. 29
2.6 Kết luận chương. 30
CHƯƠNG 3 : KỸ THUẬT STBC - OFDM . 31
3.1 Giới thiệu chương. 31
3.2 Mô hình hệ thống STC-OFDM . 31
3.3 Hệ thống STBC-OFDM . 35
3.4 Kết luận chương. 39
CHƯƠNG 4 : GIỚI THIỆU CÔNG CỤ CURVE FITTING TOOL TRONG MATLAB 40
4.1 Giới thiệu chương. 40
4.2 Cơ bản về curve fitting tool. 40
4.3 Thư viện các hàm toán học trong curve fitting tool 42
4.4 Kết luận chương. 47
CHƯƠNG 5 : HƯỚNG ĐẾN MÔ HÌNH TOÁN HỌC BIỂU DIỄN HIỆU NĂNG CỦA KỸ THUẬT STBC 48
5.1 Giới thiệu chương. 48
5.2 Mô phỏng hệ thống MIMO sử dụng mã hóa STBC và hệ thống SIMO sử dụng phương pháp MRC. 48
5.3 Mô phỏng hệ thống OFDM sử dụng mã hóa STBC và hệ thống OFDM sử dụng MRC. 50
5.4 Hướng tới mô hình toán học. 52
5.4.1 Khảo sát đường đặc tính của hệ thống MIMO-STBC-BPSK 53
5.4.2 Khảo sát hệ thống OFDM –STBC-BPSK 55
5.5 Kết luận chương. 60
KẾT LUẬN ĐỒ ÁN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 63
PHỤ LỤC 64