Download miễn phí Luận văn Kỹ thuật điều chế thích nghi
MỤC LỤC
TỪ VIẾT TẮT, DANH SÁCH HÌNH 8
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I: MỘT SỐ KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ 3
1.1. KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ PSK (phase shift keying) 3
1.1.1. Binary PSK. 3
1.1.2. Quadrature PSK 5
1.2. KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ CẦU PHƯƠNG (QAM). 7
1.2.1. Chòm sao QAM 10
1.2.2. Square QAM 11
1.2.3. Điều chế QAM 11
1.2.4. Giải điều chế QAM 12
1.2.5. Xác suất lỗi QAM 13
1.3. NHẬN XÉT 15
CHƯƠNG II: KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI 16
2.1. NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI 16
2.2. HỆ THỐNG ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI 16
2.3. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THÔNG ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI 17
2.3.1.Chức năng các khối: 17
2.3.2. Giới hạn thích nghi 17
2.4. ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI CHO KÊNH FADING BĂNG HẸP. 20
2.4.1. Điều khiển công suất trên kênh fading băng hẹp. 21
2.4.2. Ngưỡng điều khiển công suất để cải thiện thực hiện tỷ số lỗi bít .22
2.4.3. Ngưỡng điều khiển công suất để cải thiện thực hiện tỷ số lỗi bít 223
2.4.4. Ngưỡng điều khiển công suất cho sử dụng chuyển mạch tối thiểu 25
2.5. ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI TRONG MÔI TRƯỜNG BĂNG RỘNG. 27
2.6. ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI. 28
2.6.1. Đánh giá kênh truyền 31
2.6.2. Tác động của khoảng symbol pilot 36
2.6.3. Hiệu quả của SNR của Pilot 37
2.6.4. Anh hưởng của trễ phản hồi (feedback delay) 38
2.6.5. Phân tích đánh giá chất lượng kênh trong điều chế thích nghi 38
2.6.6. đoán kênh 41
CHƯƠNG III: MÔ PHỎNG 42
KẾT LUẬN 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO 53
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
1.1. Cơ sở lý luận
Trong truyền thông vô tuyến, phổ là một yếu tố quan trọng. Nó cùng với tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) xác định tốc độ mà chúng ta có thể truyền thông tin. Ảnh hưởng nhiễu trong hệ thống thông tin là nhiễu từ môi trường truyền. Chúng ta nghiên cứu các cách truyền trong môi trường nhiễu bằng điều chế thích nghi. Bằng các phương pháp này, chúng ta sẽ thay đổi điều chế tại bộ phát dựa vào các đáp ứng phản hồi theo các điều kiện thay đổi của kênh. Đây là một cách tối ưu để truyền đúng sơ đồ cho các trạng thái của kênh với độ chính xác được yêu cầu. Ví dụ, kênh ở trạng thái kém (như SNR thấp) chúng ta có thể giảm kích cỡ chòm sao tín hiệu để cải thiện chất lượng. Ngược lại khi kênh ở trạng thái tốt (SNR cao) chúng ta có thể tăng kích cỡ chòm sao tín hiệu để tăng tốc độ dữ liệu một cách khả thi. Vì vậy,để nâng cao tốc độ kênh truyền dẫn số mà vẫn bảo đảm BER theo những giá trị nhất định chúng ta sử dụng điều chế thích nghi. Điều đó làm hệ thống linh hoạt và có thể sử dụng hiệu quả của phổ tần hơn. Lúc đó thì lưu lượng có thể đạt được ở mức cao và chất lượng truyền tốt hơn.
1.2. Cơ sở thực tiễn
Trong quá trình truyền tin, việc sử dụng hiệu quả phổ và nâng cao chất lượng kênh truyền là vấn đề hết sức quan trọng. Vì vậy đã có nhiều tác giả nghiên cứu, đề cập đến vấn đề điều chế thích nghi (ở phạm vi tài liệu mà chúng tui có được), có thể thấy rằng: có rất nhiều bài viết trực tiếp hay gián tiếp liên quan đến đề tài. Tuy vậy, những bài viết, nghiên cứu đánh giá cụ thể, sát thực với đặc điểm, tình hình của từng đường truyền thông tin số phù hợp lại chưa nhiều và chưa thực sâu sát. Vì thế, tui thấy cần có được những nghiên cứu, đánh giá cụ thể hơn, sát thực hơn để giải quyết vấn đề triệt để hơn, hiệu quả hơn. Đó chính là những lí do để chúng tui thực hiện đề tài này. Tuy nhiên, do những giới hạn nhất định về thời gian nghiên cứu và bản thân người nghiên cứu nên đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót, chúng tui rất mong được nhiều sự đánh giá, góp ý, bổ sung cho đề tài để đề tài dần được hoàn thiện hơn.
2. BỐ CỤC ĐỀ TÀI
Chương I. Một số kỹ thuật điều chế
Chương II. Kỹ thuật điều chế thích nghi
Chương III. Mô phỏng
3. Ý NGHĨA KHOA HỌC
Trong hệ thống cổ điển nguồn tài nguyên được cấp cố định cho người dùng, còn trong phương pháp thích ứng thì sau khi nhận dạng yêu cầu của người dùng mới cấp tài nguyên , vì thế việc sử dụng tài nguyên hệ thống hiệu quả hơn, nâng cao công suất hoạt động của hệ thống.
Kỹ thuật thích ứng cho chất lượng tín hiệu tốt hơn đến người dùng, làm giảm nhiễu xuyên kênh, chỉ phát vừa đủ công suất tín hiệu, vì thế chất lượng tín hiệu nhận được tốt hơn sau khi truyền tín hiệu qua một vùng phủ rộng lớn
Giải thuật thích ứng thay đổi giá trị thông số điều chế linh động hơn. Theo những luồng kênh thích hợp , khi kênh tốt thì giá trị đó sẽ gán cho thông số điều chế để lưu lượng đạt được ở mức cao; khi kênh xấu thì giá trị đó sẽ gán cho thông số điều chế để chất lượng truyền tốt ở những mức truyền thấp có thể được bảo đảm. Điều đó làm hệ thống linh hoạt và có thể sử dụng hiệu quả của phổ tần hơn. Lúc đó thì lưu lượng có thể đạt được ở mức cao và chất lượng truyền tốt hơn. .
Điều chế thích ứng và mã hóa (AMC-Adaptation Modulation and Coding) để tối ưu hóa băng thông tùy thuộc vào điều kiện của kênh truyền. Đối với kênh truyền tốt (có nghĩa là tỷ số tín hiệu trên nhiễu tạp âm SNR cao) có thể điều chế ở 64-QAM. Đối với kênh ở chất lượng thấp thì giảm dần mức điều chế xuống đến QPSK.
CHƯƠNG I: MỘT SỐ KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ
Điều chế là quá trình xử lý thông tin vào sóng mang vô tuyến. Ðiều chế số cũng có thể cải thiện hiệu suất phổ, bởi vì các tín hiệu số tốt hơn cho việc hạn chế sự suy giảm kênh. Hiệu suất phổ là một thuộc tính quan trọng cho các hệ thống không dây.
Để đạt được hiệu suất phổ cao, các sơ đồ điều chế phải được lựa chọn để có hiệu suất băng thông cao. Nhiều hệ thống không dây, như điện thoại tế bào, hoạt động theo nguyên tác là tái sử dụng tần số, ở đây các tần số sóng mang được tái sử dụng ở các vị trí địa lý đã được chia. Chất lượng hệ thống được giới hạn bởi nhiễu đồng kênh. Các sơ đồ điều chế phải xác định được hiệu suất băng thông và có khả năng chịu được nhiễu đồng kênh ở các mức cao. Các kỹ thuật điều chế số được chọn lựa cho các hệ thống không dây nhờ đáp ứng các thuộc tính sau:
Mật độ công suất: làm giảm hiệu ứng của nhiễu kênh kề, công suất bức xạ kênh kề từ 60 đến 80 dB. Các kỹ thuật điều chế có búp chính hẹp và rolloff nhanh của các búp biên.
BER tốt: xác suất lỗi bít thấp phải đạt được khi có nhiễu đồng kênh, nhiễu kênh kề, nhiễu nhiệt và sự suy giảm các kênh khác như fading và nhiễu xuyên ký tự (ISI).
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
TỪ VIẾT TẮT, DANH SÁCH HÌNH 8
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I: MỘT SỐ KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ 3
1.1. KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ PSK (phase shift keying) 3
1.1.1. Binary PSK. 3
1.1.2. Quadrature PSK 5
1.2. KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ CẦU PHƯƠNG (QAM). 7
1.2.1. Chòm sao QAM 10
1.2.2. Square QAM 11
1.2.3. Điều chế QAM 11
1.2.4. Giải điều chế QAM 12
1.2.5. Xác suất lỗi QAM 13
1.3. NHẬN XÉT 15
CHƯƠNG II: KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI 16
2.1. NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI 16
2.2. HỆ THỐNG ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI 16
2.3. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THÔNG ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI 17
2.3.1.Chức năng các khối: 17
2.3.2. Giới hạn thích nghi 17
2.4. ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI CHO KÊNH FADING BĂNG HẸP. 20
2.4.1. Điều khiển công suất trên kênh fading băng hẹp. 21
2.4.2. Ngưỡng điều khiển công suất để cải thiện thực hiện tỷ số lỗi bít .22
2.4.3. Ngưỡng điều khiển công suất để cải thiện thực hiện tỷ số lỗi bít 223
2.4.4. Ngưỡng điều khiển công suất cho sử dụng chuyển mạch tối thiểu 25
2.5. ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI TRONG MÔI TRƯỜNG BĂNG RỘNG. 27
2.6. ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI. 28
2.6.1. Đánh giá kênh truyền 31
2.6.2. Tác động của khoảng symbol pilot 36
2.6.3. Hiệu quả của SNR của Pilot 37
2.6.4. Anh hưởng của trễ phản hồi (feedback delay) 38
2.6.5. Phân tích đánh giá chất lượng kênh trong điều chế thích nghi 38
2.6.6. đoán kênh 41
CHƯƠNG III: MÔ PHỎNG 42
KẾT LUẬN 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO 53
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
1.1. Cơ sở lý luận
Trong truyền thông vô tuyến, phổ là một yếu tố quan trọng. Nó cùng với tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) xác định tốc độ mà chúng ta có thể truyền thông tin. Ảnh hưởng nhiễu trong hệ thống thông tin là nhiễu từ môi trường truyền. Chúng ta nghiên cứu các cách truyền trong môi trường nhiễu bằng điều chế thích nghi. Bằng các phương pháp này, chúng ta sẽ thay đổi điều chế tại bộ phát dựa vào các đáp ứng phản hồi theo các điều kiện thay đổi của kênh. Đây là một cách tối ưu để truyền đúng sơ đồ cho các trạng thái của kênh với độ chính xác được yêu cầu. Ví dụ, kênh ở trạng thái kém (như SNR thấp) chúng ta có thể giảm kích cỡ chòm sao tín hiệu để cải thiện chất lượng. Ngược lại khi kênh ở trạng thái tốt (SNR cao) chúng ta có thể tăng kích cỡ chòm sao tín hiệu để tăng tốc độ dữ liệu một cách khả thi. Vì vậy,để nâng cao tốc độ kênh truyền dẫn số mà vẫn bảo đảm BER theo những giá trị nhất định chúng ta sử dụng điều chế thích nghi. Điều đó làm hệ thống linh hoạt và có thể sử dụng hiệu quả của phổ tần hơn. Lúc đó thì lưu lượng có thể đạt được ở mức cao và chất lượng truyền tốt hơn.
1.2. Cơ sở thực tiễn
Trong quá trình truyền tin, việc sử dụng hiệu quả phổ và nâng cao chất lượng kênh truyền là vấn đề hết sức quan trọng. Vì vậy đã có nhiều tác giả nghiên cứu, đề cập đến vấn đề điều chế thích nghi (ở phạm vi tài liệu mà chúng tui có được), có thể thấy rằng: có rất nhiều bài viết trực tiếp hay gián tiếp liên quan đến đề tài. Tuy vậy, những bài viết, nghiên cứu đánh giá cụ thể, sát thực với đặc điểm, tình hình của từng đường truyền thông tin số phù hợp lại chưa nhiều và chưa thực sâu sát. Vì thế, tui thấy cần có được những nghiên cứu, đánh giá cụ thể hơn, sát thực hơn để giải quyết vấn đề triệt để hơn, hiệu quả hơn. Đó chính là những lí do để chúng tui thực hiện đề tài này. Tuy nhiên, do những giới hạn nhất định về thời gian nghiên cứu và bản thân người nghiên cứu nên đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót, chúng tui rất mong được nhiều sự đánh giá, góp ý, bổ sung cho đề tài để đề tài dần được hoàn thiện hơn.
2. BỐ CỤC ĐỀ TÀI
Chương I. Một số kỹ thuật điều chế
Chương II. Kỹ thuật điều chế thích nghi
Chương III. Mô phỏng
3. Ý NGHĨA KHOA HỌC
Trong hệ thống cổ điển nguồn tài nguyên được cấp cố định cho người dùng, còn trong phương pháp thích ứng thì sau khi nhận dạng yêu cầu của người dùng mới cấp tài nguyên , vì thế việc sử dụng tài nguyên hệ thống hiệu quả hơn, nâng cao công suất hoạt động của hệ thống.
Kỹ thuật thích ứng cho chất lượng tín hiệu tốt hơn đến người dùng, làm giảm nhiễu xuyên kênh, chỉ phát vừa đủ công suất tín hiệu, vì thế chất lượng tín hiệu nhận được tốt hơn sau khi truyền tín hiệu qua một vùng phủ rộng lớn
Giải thuật thích ứng thay đổi giá trị thông số điều chế linh động hơn. Theo những luồng kênh thích hợp , khi kênh tốt thì giá trị đó sẽ gán cho thông số điều chế để lưu lượng đạt được ở mức cao; khi kênh xấu thì giá trị đó sẽ gán cho thông số điều chế để chất lượng truyền tốt ở những mức truyền thấp có thể được bảo đảm. Điều đó làm hệ thống linh hoạt và có thể sử dụng hiệu quả của phổ tần hơn. Lúc đó thì lưu lượng có thể đạt được ở mức cao và chất lượng truyền tốt hơn. .
Điều chế thích ứng và mã hóa (AMC-Adaptation Modulation and Coding) để tối ưu hóa băng thông tùy thuộc vào điều kiện của kênh truyền. Đối với kênh truyền tốt (có nghĩa là tỷ số tín hiệu trên nhiễu tạp âm SNR cao) có thể điều chế ở 64-QAM. Đối với kênh ở chất lượng thấp thì giảm dần mức điều chế xuống đến QPSK.
CHƯƠNG I: MỘT SỐ KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ
Điều chế là quá trình xử lý thông tin vào sóng mang vô tuyến. Ðiều chế số cũng có thể cải thiện hiệu suất phổ, bởi vì các tín hiệu số tốt hơn cho việc hạn chế sự suy giảm kênh. Hiệu suất phổ là một thuộc tính quan trọng cho các hệ thống không dây.
Để đạt được hiệu suất phổ cao, các sơ đồ điều chế phải được lựa chọn để có hiệu suất băng thông cao. Nhiều hệ thống không dây, như điện thoại tế bào, hoạt động theo nguyên tác là tái sử dụng tần số, ở đây các tần số sóng mang được tái sử dụng ở các vị trí địa lý đã được chia. Chất lượng hệ thống được giới hạn bởi nhiễu đồng kênh. Các sơ đồ điều chế phải xác định được hiệu suất băng thông và có khả năng chịu được nhiễu đồng kênh ở các mức cao. Các kỹ thuật điều chế số được chọn lựa cho các hệ thống không dây nhờ đáp ứng các thuộc tính sau:
Mật độ công suất: làm giảm hiệu ứng của nhiễu kênh kề, công suất bức xạ kênh kề từ 60 đến 80 dB. Các kỹ thuật điều chế có búp chính hẹp và rolloff nhanh của các búp biên.
BER tốt: xác suất lỗi bít thấp phải đạt được khi có nhiễu đồng kênh, nhiễu kênh kề, nhiễu nhiệt và sự suy giảm các kênh khác như fading và nhiễu xuyên ký tự (ISI).
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links