Trang nhan đề
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục
Mở đầu
Chương 1 Tổng quan truyền thông không dây
Chương 2 Hệ thống truyền thông hợp tác
Chương 3 Kỹ thuật phân tách nguồn mù
Chương 4 Ứng dụng kỹ thuật BSS trong hệ thống Mimo hợp tác
Chương 5 Kết luận và hướng phát triển
MỞ ĐẦU
Hệ thống truyền thông hợp tác được nghiên cứu trong vài năm gần đây có thể
khai thác được tính phân tập không gian ngay khi các máy thu phát chỉ có một
anten, do đó có thể giảm được kích thước, độ phức tạp và chi phí cho thiết bị. Đây
là một kỹ thuật mới trong truyền thông không dây, cho phép người dùng có thể hoạt
động như một trạm chuyển tiếp (máy relay) hỗ trợ truyền tín hiệu đến người khác.
Tùy theo cách máy relay thực hiện xử lý và chuyển tiếp tín hiệu đến máy đích mà ta
có các kiểu hợp tác khác nhau, trong đó kiểu hợp tác khuếch đạiZchuyển tiếp (AF Z
AmplifyZandZForward) được xem là đơn giản nhất vì máy relay chỉ thực hiện
khuếch đại tín hiệu và sau đó truyền đến máy đích. Tùy theo hệ số khuếch đại mà
kiểu AF được chia thành hai loại: AF có hệ số khuếch đại cố định và AF có hệ số
khuếch đại biến thiên. Kiểu AF dùng hệ số khuếch đại biến thiên cho hiệu quả tốt
hơn so với hệ số khuếch đại cố định vì nó được tính theo hệ số kênh truyền giữa
máy nguồn và máy relay (kênh sZr), đảm bảo tín hiệu do máy relay truyền đến máy
đích có công suất ổn định và bằng với công suất tín hiệu do máy nguồn truyền [7].
Trong hệ thống MIMO (Multiple Z Input Multiple Z Output ) hợp tác, theo tài
liệu [1], thông tin kênh sZr cũng cần có ở máy đích để khôi phục tín hiệu. Do đó,
trong các đề tài nghiên cứu hiện nay về hệ thống hợp tác thường sử dụng cách ước
lượng thông tin kênh sZr trực tiếp ở máy đích dựa vào chuỗi huấn luyện do máy
nguồn gởi [1],[2]. Cách này có ưu điểm là máy nguồn không cần gởi chuỗi
huấn luyện cho máy relay, tránh được lỗi lượng tử khi chuyển thông tin kênh từ
máy relay đến máy đích, tiết kiệm được băng thông và công suất truyền tín hiệu.
Tuy nhiên, khi thông tin kênh sZr được ước lượng ở máy đích thì máy relay chỉ sử
dụng hệ số khuếch đại cố định được tính theo trị thống kê của kênh truyền nên làm
giảm hiệu quả hệ thống so với sử dụng hệ số biến thiên. Do đó đề tài này hướng đến
thực hiện ước lượng mù ma trận kênh truyền sZr ở máy relay mà không cần sử dụng
chuỗi huấn luyện, thông tin kênh sau ước lượng được sử dụng để tính hệ số khuếch
đại biến thiên.
Ước lượng mù ma trận kênh truyền là một ứng dụng của kỹ thuật phân tách
nguồn mù (BSS Z Blind Source Separation). Mục tiêu chính của đề tài là áp dụng kỹ
thuật BSS ở máy relay trong mạng MIMO hợp tác để ước lượng ma trận kênh sZr
mà không cần dùng chuỗi huấn luyện. Khi đó máy relay dùng hệ số khuếch đại biến
thiên được tính theo hệ số kênh truyền ước lượng nên cho hiệu quả tốt hơn so với
dùng hệ số khuếch đại cố định. Luận văn được trình bày theo 4 chương như sau:
Z Chương 1 trình bày về hiện tượng fading trong truyền thông không dây và
các kỹ thuật phân tập giảm ảnh hưởng của hiện tượng fading. Kỹ thuật mã
hóa STBC (SpaceZTime Block Code ) và hệ thống MIMO cũng được trình
bày để có khái niệm cơ bản trong hệ thống MIMO hợp tác.
Z Chương 2 trình bày cơ bản về truyền thông không dây hợp tác với hai kiểu
hợp tác phổ biến là AF và DF (DecodeZandZForward). Chương này cũng
trình bày cách tính hệ số khuếch đại tối ưu trong hệ thống MIMO hợp tác
kiểu AF và vấn đề ước lượng kênh hợp tác ở máy đích dựa trên chuỗi huấn
luyện kênh.
Z Chương 3 là nội dung cơ bản của kỹ thuật phân tách nguồn mù (BSS). Nội
dung chính của chương là ước lượng mù các tín hiệu thực và tín hiệu phức
bằng kỹ thuật phân tích thành phần độc lập (ICA Z Independent Component
Analysis) và thuật toán JADE.
Z Chương 4 là thực hiện ứng dụng kỹ thuật BSS để ước lượng mù kênh truyền
ở máy relay trong hệ thống MIMO hợp tác. Hai thuật toán ước lượng được
sử dụng là FastICA và JADE. Phần cuối của chương trình bày kết quả mô
phỏng trên máy tính hiệu quả của hệ thống MIMO hợp tác khi sử dụng kỹ
thuật BSS.
Kết quả của đề tài thể hiện hiệu suất hệ thống MIMO hợp tác khi sử dụng kỹ
thuật BSS ở máy relay. Khi đó máy relay có thể ước lượng được ma trận kênh sZr
mà không cần dùng chuỗi huấn luyện kênh, nên hệ số khuếch đại biến thiên được
dùng thay cho hệ số cố định để cải thiện hiệu suất cho hệ thống, nâng cao hiệu quả
sử dụng băng thông nên đặc biệt hữu ích trong các mạng truyền tin băng hẹp trong thực tế. Vì còn nhiều hạn chế nên đề tài không tránh được sự thiếu sót, tác giả mong
nhận được ý kiến đánh giá, góp ý để hoàn thiện đề tài tốt hơn.
