Luận Văn ứng dụng của bộ san bằng trong OFDM

Lời mở đầu
Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội thông tin các kỹ thuật viễn thông đã và đang có những bươớc phát triển vô cùng mạnh mẽ. Bên cạnh đó, các tiến bộ khoa học đạt đươợc trong các lĩnh vực: tin học, điện tử, quang học, công nghệ vật liệu, là đòn bẩy thúc đẩy viễn thông phát triển. Các ứng dụng viễn thông đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu trong đời sống xã hội bởi những lợi ích và hiệu quả mà nó mang lại. Chính vì vậy tất cả các quốc gia trên thế giới đều coi viễn thông là một ngành kinh tế mũi nhọn đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy các thành phần kinh tế khác phát triển và đều có những chính sách ưu tiên đầu tư phát triển viễn thông.
Và trong xã hội hiện đại ngày nay khi con người đã trở nên năng động hơn thì nhu cầu thông tin là không thể thiếu được nhất là liên lạc không dây. Trong những năm gần đây đã đánh dấu sự phát triển vượt bậc của thông tin không dây băng rộng nhất là thông tin di động và truyền dữ liệu. Khi nhu cầu của tăng thì đòi hỏi tốc độ truyền dữ liệu và đường truyền phải đáp ứng được các yêu cầu tối thiểu. Tuy nhiên việc truyền tín hiệu qua không khí sẽ bị nhiều tác động của môi trường. Tín hiệu đến máy thu có thể bằng nhiều đường khác nhau như tia truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ cùng một thời điểm và đặc điểm của môi trường cũng ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình truyền tín hiệu. Đây là nguyên nhân gây ra ISI và ICI và hậu quả làm BER tăng. Để khắc phục điều này từ những năm 1970 người ta đã xây dựng và phát triển kĩ thuật OFDM. Để tăng hiệu quả truyền dẫn cần đưa vào các bộ san bằng nhằm đánh giá kênh truyền và khôi phục tín hiệu gốc tại máy thu. Trong phạm vi nội dung của đồ án chúng ta sẽ đi sâu nghiên cứu các ứng dụng của bộ san bằng trong OFDM.

Nội dung của đồ án bao gồm:
Chương 1: Lý thuyết cơ bản về kĩ thuật OFDM.
Chương 2: Lý thuyết bộ san bằng.
Chương 3: ứng dụng của bộ san bằng trong OFDM.
Do vấn đề nghiên cứu còn mới mẻ đối với em, cùng với việc gặp nhiều khó khăn về tài liệu, thời gian làm đồ án không nhiều và với trình độ còn hạn chế của một Học viên chắc chắn rằng đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót nên em rất mong có được sự chỉ bảo của các Thầy giáo và những ý kiến đóng góp của các đồng chí học viên để đồ án được hoàn thiện hơn và để em làm tốt công việc khi ra trường.
Mục lục
Tài liệu tham khảo
Lời nói đầu
CHƯƠNG 1: lý thuyết cơ bản về kĩ thuật OFDM 5
I.Cơ sở OFDM 5
1. Tổng quan về OFDM 5
1.1 OFDM sử dụng hiệu quả phổ cao 6
1.2 OFDM khỏe hơn với fading chọn lọc theo tần số 8
1.3 OFDM khỏe hơn vơi fading sâu và nhiễu dải hẹp 8
2. Đặc điểm về kênh vô tuyến băng rộng 9
2.1 Fading đường bao 9
2.2 Kênh phân bố về thời gian 10
2.3 Kênh phân bố về tần số 11
3. Nguyên tắc của kĩ thuật truyền dẫn đa sóng mang 12
4. Nguyên tắc của OFDM 14
4.1 Tín hiệu OFDM 15
4.2 Phổ của tín hiệu OFDM 16
4.2.1 Phương trình tín hiệu trong miền tần số 16
4.2.2 Phổ năng lượng của tín hiệu OFDM 18
4.3 Tạo tín hiệu OFDM sử dụng DFT/IDFT 19
4.4 ảnh hưởng của fading đa đường khi truyền tín hiệu
OFDM 21
5. Ưu nhược điểm của OFDM 22
II. ứng dụng của OFDM 23
III. Kết luận 24
Chương 2. lý thuyết bộ san bằng 25
1. Bộ thu tối ưu cho kênh có ISI và nhiễu AWGN 25
1.1 Bộ thu ML tối ưu 25
1.2 Mô hình rời rạc cho kênh ISI 28
1.3 Thuật toán Viterbi cho mô hình rời rạc tương đương có nhiễu trắng 31
2. San bằng tuyến tính 32
2.1 Tiêu chuẩn suy hao đỉnh 34
2.2 Tiêu chuẩn trung bình bình phương sai số 37
2.3 Bộ san bằng FS (Fractionlly Spaced) 39
3. San bằng hồi tiếp (decesion-feedback equalizer-DFE) 41
3.1 Tối ưu hệ số 42
3.2 Hiệu quả của bộ san bằng hồi tiếp 43
3.3 Bộ san bằng hồi tiếp dự đoán 43
4. Bộ san bằng tuyến tính thích nghi 44
4.1 Thuật toán ZF 45
4.2 Thuật toán LMS 46
5. San bằng hồi tiếp thích nghi 47
6. Kết luận 49
Chương 3. ứng dụng của bộ san bằng trong OFDM 50
I. Bộ san bằng miền thời gian TEQ (Time Domain Equalization)
50
1. Mô hình hệ thống 50
2. Thuật toán TEQ 53
2.1 Thuật toán MMSE (Minimum Mean Square Error) 53
2.2 Giảm cực đại SNR 56
3. Giảm sự phức tạp của thuật toán TEQ 57
II. Mô phỏng và giải thích 69
2.1 Mô hình hệ thống 69
2.2 Kết quả mô phỏng và giải thích 70
4. Kết luận 76
Kết luận
Phụ lục