Đồ Án Mô phỏng hệ thống thu phát vô tuyến số

Mục lục
Phần 1: LÝ THUYẾT . 6
1. Giới thiệu về các hệ thống thu phát vô tuyến 6
1.1. Máy phát trực tiếp (Direct-Conversion Transmisters) 6
1.2. Máy phát qua trung tần (Two-step Transmisters) . 7
1.3. Máy thu giải điều chế trực tiếp (Homodyne Receivers) . 7
1.4. Máy thu đổi tần (Hetrodyne Receivers) . 8
1.5. Máy thu hoàn toàn số (All Digital Receivers) 9
1.6. Máy thu trung tần số (Digital-IF Receivers) 9
2. Các phương thức điều chế 10
2.1. Phương thức điều chế PSK 10
2.2. Phương thức điều chế MPSK 10
2.3. Phương thức điều chế QPSK . 11
Phần II: MÔ PHỎNG 17
1. Phạm vi mô phỏng 17
2. Giới thiệu chung về phần mềm mô phỏng . 17
3. Giới thiệu các khổi 18
3.1. Khối đọc dữ liệu và chuyền thành chuỗi nhị phân . 18
3.2. Khối phát 18
3.3. Khối kênh truyền . 18
3.4. Khối thu 19
3.5. Khối chuyển đổi nhị phân thành dữ liệu và lưu kết quả . 19
4. Giao diện chương trình 20
4.1. Giao diện phát . 20
4.2. Giao diện thu . 21
5. Kết quả mô phỏng 24
5.1. Bên phát 24
5.2. Bên thu . 26
5.2.1. Thu qua kênh AWGN lý tưởng 26
5.2.2. Thu qua kênh fading Rayleigh 28
PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ
TÀI . 31
1. Kết luận 31
2. Hạn chế đề tài . 31
3. Hướng phát triển của đề tài . 31
TÀI LIỆU THAM KHẢO 32

Mục lục hình
Hình 1: Sơ đồ nguyến lý máy phát trực tiếp 6
Hình 2: Sơ đồ nguyên lý máy phát qua trung tần (Two-step Transmisters) 7
Hình 3: Sơ đồ nguyên lý máy thu giải điều chế trực tiếp (Homodyne Receivers) 7
Hình 4: Sơ đồ nguyên lý máy thu đổi tần (Hetrodyne Receivers) . 8
Hình 5: Sơ đồ nguyến lý máy thu hoàn toàn số 9
Hình 6: Sơ đồ nguyên lý máy thu trung tần số . 9
Hình 7: Giản đồ pha 12
Hình 8: Mapping 12
Hình 9: Ví dụ về điều chế QPSK . 13
Hình 10: Bộ điều chế QPSK 13
Hình 11: Bộ giải điều chế QPSK . 14
Hình 12: Hàm phân bố Gauss theo lý thuyết và mô phỏng. 15
Hình 13: Hàm phân bố Rayleigh 16
Hình 14: Sơ đồ khổi tổng quan về thu phát vô tuyến qua kênh chỉ có AWGN 17
Hình 15: Sơ đồ khổi tổng quan về thu phát vô tuyến qua kênh fading phẳng 18
Hình 16: Giao diện của chương trình khi bắt đầu chạy 20
Hình 17: giao diện của chương trình khi phát thành công 21
Hình 18: Giao diện chương trình sau khi thu thành công . 23
Hình 19: File gui.txt dùng làm tín hiệu phát 24
Hình 20: Chòm sao tín hiệu phát đi 25
Hình 21: Tín hiệu phát đi ( vẽ demo 20 bit tín hiệu) 25
Hình 22: file thu được khi tín hiệu truyền qua kênh AWGN lý tưởng . 26
Hình 23: Chòm sao tín hiệu thu được qua kênh AWGN lý tưởng 27
Hình 24: BER của tín hiệu thu được qua kênh AWGN lý tưởng ( mô phỏng và lý
thuyết) 27
Hình 25: file thu được khi tín hiệu truyền qua kênh fading Rayleigh 28
Hình 26: chòm sao tín hiệu thu được qua kênh fading Rayleigh 29
Hình 27: BER của tín hiệu thu được qua kênh fading Rayleigh (mô phỏng và lý
thuyết) 30
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay các hệ thống thu phát thông tin vô tuyến được sử dụng rộng rãi trong
thực tế. Các hệ thống xuất hiện hầu hết trong các lĩnh vực của cuộc sống: trong các hộ gia
đình ví dụ như vô tuyến truyền hình, điện thoại di động, các hệ thống Wifi gia đình; trong
các cơ quan, công ty như các trạm BTS hoặc các hệ thống viễn thông xuyên quốc gia và
quốc tế.
Các hệ thống thông tin vô tuyến vì vậy có vai trò quan trọng trong hệ thống hiện
nay. Vì vậy, chúng em đã quyết định chọn đề tài “Mô phỏng hệ thống thu phát vô tuyến
số bằng Matlab” để thực hiện cho bài tập lớn của môn „Thông tin vô tuyến‟.
Bài tiểu luận của chúng em gồm 2 phần:
- Phần 1: Lý thuyết
Phần này trình bày cơ sở lý thuyết về các hệ thống thu phát vô tuyến nói
chung, bao gồm: kiến trúc máy phát, kiến trúc máy thu, các loại điều chế (chủ
yếu nói về QPSK), các loại mô hình kênh (kênh AWGN và kênh Fading
Rayleigh)
- Phần 2: Mô phỏng
Phần này trình bày về phần mềm mô phỏng mà nhóm thực hiện được bằng Matlab.