Download miễn phí Đồ án Tìm hiểu và mô phỏng các phương pháp tách sóng trong hệ thống MC - CDMA
MỤC LỤC
Trang
Phần A
Lời Thank ii
Quyết định giao đề tài iii
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn iv
Nhận xét của giáo viên phản biện v
Lời mở đầu vi
I. Lời nói đầu vi
II. Lý do chọn đề tài vi
III. Mục tiêu vii
IV. Đối tượng tìm hiểu vii
V. Giới hạn đề tài vii
Mục lục ix
Danh mục hình vẽ xv
Danh mục bảng biểu xix
Danh mục các từ viết tắt xx
Phần B
Chương 1: Kênh truyền vô tuyến
1.1 Giới thiệu 3
1.2 Đặc điểm kênh truyền vô tuyến 3
1.2.1 Các kiểu kênh truyền 3
1.2.2 Truyền dẫn trong không gian tự do 5
1.3 Các hiện tượng ảnh hưởng đến chất lượng kênh truyền 6
1.3.1 Hiện tượng đa đường 6
1.3.2 Hiện tượng Doppler 7
1.3.3 Hiện tượng vật che chắn 7
1.3.4 Suy hao trên đường truyền 7
1.4 Ảnh hưởng của kênh truyền đối với tín hiệu 7
1.4.1 Phản xạ phản chiếu 8
1.4.2 Phản xạ lan truyền 8
1.4.3 Nhiễu xạ 8
1.4.4 Ảnh hưởng của che bóng 9
1.4.5 Trải trễ 9
1.4.5.1 Định nghĩa 9
1.4.5.2 Các tham số tán xạ thời gian 9
1.4.6 Băng thông lien kết 10
1.4.6.1 Định nghĩa 10
1.4.6.2 Công thức xấp xỉ băng thông lien kết 10
1.4.7 Thời gian liên kết 11
1.4.7.1 Định nghĩa 11
1.4.7.2 Công thức tính thời gian liên kết 11
1.5 Các loại phân bố kênh truyền 11
1.5.1 Phân bố Rayleigh 12
1.5.2 Phân bố fading Ricean 14
1.5.3 Fading logarit chuẩn 15
1.6 Mô hình Jakes và Xiao 17
1.7 Kết luận chương 18
Chương 2: Công nghệ CDMA
2.1 Giới thiệu 19
2.2 Tổng quan về CDMA 19
2.3 Mã trải phổ 21
2.3.1 Chuỗi mã giả ngẫu nhiên PN 21
2.3.2 Chuỗi mã trải phổ Walsh-Hardamard 22
2.4 Các kiểu trải phổ cơ bản 22
2.5 Chuyển giao 23
2.5.1 Mục đích của chuyển giao 23
2.5.2 Các loại chuyển giao 24
2.5.2.1 Chuyển giao mềm và mềm hơn 24
2.5.2.2 Chuyển giao cứng 25
2.6 Điều khiển công suất trong CDMA 25
2.6.1 Điều khiển công suất vòng hở (OLPC) 26
2.6.2 Điều khiển công suất vòng kín (CLPC) 27
2.7 Kết luận chương 28
Chương 3: Tổng quan về hệ thống OFDM
3.1 Hệ thống OFDM 31
3.2. Kỹ thuật xử lý tín hiệu OFDM 32
3.2.1 Mã hóa sửa sai trước FEC 32
3.2.2 Phân tán ký tự 33
3.2.3 Sắp xếp 33
3.2.4 Sử dụng IFFT/FFT trong OFDM 33
3.3. Các kỹ thuật điều chế trong OFDM 36
3.3.1 Điều chế BPSK 36
3.3.2 Điều chế QPSK 38
3.3.3 Điều chế QAM 38
3.4. Các vấn đề kỹ thuật trong OFDM 39
3.4.1 Ước lượng tham số kênh 40
3.4.2 Đồng bộ trong OFDM 41
3.4.2.1 Đồng bộ ký tự 41
3.4.2.2 Đồng bộ tần số sóng mang 42
3.4.2.3 Đồng bộ tần số lấy mẫu 43
3.5 Đặc tính kênh truyền trong kỹ thuật OFDM 43
3.5.1 Sự suy hao 43
3.5.2 Nhiễu trắng Gaussian 43
3.5.3 Nhiễu liên ký tự ISI 43
3.5.4 Nhiễu liên sóng mang ICI 44
3.5.5 Nhiễu đa truy nhập MAI 44
3.5.6 Fading Rayleigh 45
3.5.7 Fading lựa chọn tần số 45
3.5.8 Trải trễ 46
3.5.9 Dịch Doppler 46
3.6 Đặc điểm và ứng dụng của kỹ thuật OFDM 46
3.6.1 Ưu điểm của kỹ thuật OFDM 46
3.6.2 Nhược điểm của kỹ thuật OFDM 47
3.6.3 Ứng dụng 48
3.7 Kết luận chương 48
Chương 4:Hệ thống MC - CDMA
4.1. Hệ thống MC-CDMA 49
4.1.1 Cấu trúc tín hiệu 49
4.1.2 Tín hiệu tuyến xuống(downlink) 50
4.1.3 Tín hiệu tuyến lên ( uplink) 51
4.2. Máy phát 52
4.3 Máy thu MC-CDMA 54
4.4 Kênh truyền 55
4.5 Các kỹ thuật dò tín hiệu ( Detection algorithm) 57
4.5.1 Phương pháp kết hợp khôi phục tính trực giao ORC 57
4.5.2 Phương pháp TORC 57
4.5.3 Phương pháp kết hợp độ lợi bằng nhau (EGC) 58
4.5.4 Phương pháp kết hợp tỷ số cực đại (MRC) 58
4.5.5 Phương pháp MMSE 59
4.6 Các phương pháp triệt nhiễu 59
4.6.1 Phương pháp triệt nhiễu nối tiếp (SIC) 59
4.6.2 Phương pháp triệt nhiễu song song (PIC) 60
4.7. Vấn đề dịch của tần số sóng mang trong hệ thống MC-CDMA 61
4.8 Giới hạn BER của hệ thống MC-CDMA 65
4.9. Phân loại MC-CDMA 66
4.10 Ưu và nhược điểm của kỹ thuật MC-CDMA 69
4.10.1 Ưu điểm của kỹ thuật MC-CDMA 69
4.10.2 Nhược điểm của kỹ thuật MC-CDMA 69
4.11 Kết luận chương 69
Chương 5: Các phương pháp tách sóng trong MC - CDMA
5.1. Sơ lược kỹ thuật tách sóng trong hệ thống MC - CDMA 72
5.2. Các kỹ thuật tách sóng đơn user 72
5.2.1 Trọng số Gk’(m) trong kỹ thuật tách sóng đơn user 73
5.2.2 Phương pháp MRC 76
5.2.3 Phương pháp EGC 77
5.2.4 Phương pháp cưỡng bức zero (ZF – Zero Forcing) 77
5.2.5 Phương pháp MMSEC 78
5.2.6 Phương pháp ORC 79
5.2.7 Phương pháp TORC 79
5.3 Các kỹ thuật tách sóng đa user 80
5.3.1 Phát hiện theo khả năng cao nhất 80
5.3.1.1 Ước lượng chuỗi khả năng cao nhất (MLSE) 80
5.3.1.2 Phương pháp MLSSE 81
5.3.2 Bộ cân bằng khối tuyến tính 81
5.3.2.1 Phương pháp ZF 81
5.3.2.2 Phương pháp MMSE 82
5.3.3 Triệt nhiễu giao thoa (IC – Interference Cancellation) 82
5.3.3.1 Phương pháp triệt nhiễu giao thoa song song (PIC) 83
5.3.3.2 Phương pháp triệt nhiễu giao thoa nối tiếp (SIC) 83
5.3.3.3 Triệt nhiễu giao thoa mềm 84
5.4 Kết luận chương 87
Chương 6: Mô phỏng
6.1. Giao diện mô phỏng 91
6.2. Nội dung mô phỏng 91
6.3. Đặc tính các chuỗi mã 92
6.3.1 Đặc tính tương quan các chuỗi mã 92
6.3.2 Chuỗi mã giả nhiễu 92
6.3.3 Chuỗi mã Walsh - Hadamard 93
6.3.4 Chuỗi mã Gold 94
6.3.5 Chuỗi mã Kasami 94
6.4 Tách sóng đơn user trong MC - CDMA 95
6.4.1 Mô phỏng BER trong MC-CDMA tuyến xuống theo Eb/N0 96
6.4.2 Mô phỏng BER trong MC-CDMA tuyến lên theo Eb/N0 98
6.5 Tách sóng đa user trong MC-CDMA 99
6.6 Hệ thống MC-CDMA 103
6.6.1 Máy phát 103
6.6.2 Máy thu 113
Chương 7: Kết luận và hướng phát triển đề tài
7.1 Kết luận 121
7.2 Hướng phát triền đề tài 121
Phần C 123
Phụ lục A 124
Tài liệu tham khảo 126
III. Mục tiêu của đề tài
Trong đồ án này đề cập một cách tổng quan về kỹ thuật CDMA, OFDM và kết hợp hai kỹ thuật CDMA với OFDM thành kỹ thuật mới gọi là MC-CDMA và nêu lên được những ưu điểm, khuyết điểm của kỹ thuật MC-CDMA. Từ những ưu điểm của MC-CDMA đem lại khắc phục những khuyết điểm của công nghệ CDMA và kỹ thuật OFDM.
Trình bày và phân tích ưu nhược điểm của từng phương pháp tách sóng. Sau cùng đưa ra phương pháp tối ưu nhất.
IV. Đối tượng cần tìm hiểu
- Lý thuyết về kỹ thuật CDMA, OFDM, MC – CDMA, kênh truyền , các loại nhiễu, các phương pháp tách sóng trong MC – CDMA.
- Chương trình mô phỏng MATLAB
V. Giới hạn đề tài
Về lý thuyết:
- Tìm hiểu một cách khái quát về kênh truyền và nhiễu, công nghệ CDMA, OFDM và hệ thống thông tin di động MC-CDMA (4G).\
- Trình bày và phân tích ưu nhược điểm của từng phương pháp tách sóng và so sách chúng nhằm tìm kiếm phương pháp tách sóng tối ưu nhất cho hệ thống MC – CDMA.
Về mô phỏng:
Nội dung mô phỏng nhóm thực hiện bao gồm:
1. Tách sóng đơn và đa user:
1.1 Tách sóng đơn user trong MC-CDMA.
Phần này mô phỏng các phương pháp: SUD-MRC, SUD – EGC, SUD – ZF, SUD – MMSE, SUP-MRC, SUP – EGC, SUP – ZF, SUP – MMSE
1.2 Tách sóng đa user trong MC-CDMA.
Phần này mô phỏng các phương pháp:MUP – ZF, MUP – MMSE, MUD – ZF, MUD – MMSE.
Phương pháp tách sóng đơn user và đa user đều mô phỏng đặc tính BER theo số user và Eb/No trong tuyến xuống và tuyến lên trong mô hình kênh truyền Jakes, Xiao.
2. Hệ thống MC-CDMA: dạng sóng của máy thu và máy phát.
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
Trang
Phần A
Lời Thank ii
Quyết định giao đề tài iii
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn iv
Nhận xét của giáo viên phản biện v
Lời mở đầu vi
I. Lời nói đầu vi
II. Lý do chọn đề tài vi
III. Mục tiêu vii
IV. Đối tượng tìm hiểu vii
V. Giới hạn đề tài vii
Mục lục ix
Danh mục hình vẽ xv
Danh mục bảng biểu xix
Danh mục các từ viết tắt xx
Phần B
Chương 1: Kênh truyền vô tuyến
1.1 Giới thiệu 3
1.2 Đặc điểm kênh truyền vô tuyến 3
1.2.1 Các kiểu kênh truyền 3
1.2.2 Truyền dẫn trong không gian tự do 5
1.3 Các hiện tượng ảnh hưởng đến chất lượng kênh truyền 6
1.3.1 Hiện tượng đa đường 6
1.3.2 Hiện tượng Doppler 7
1.3.3 Hiện tượng vật che chắn 7
1.3.4 Suy hao trên đường truyền 7
1.4 Ảnh hưởng của kênh truyền đối với tín hiệu 7
1.4.1 Phản xạ phản chiếu 8
1.4.2 Phản xạ lan truyền 8
1.4.3 Nhiễu xạ 8
1.4.4 Ảnh hưởng của che bóng 9
1.4.5 Trải trễ 9
1.4.5.1 Định nghĩa 9
1.4.5.2 Các tham số tán xạ thời gian 9
1.4.6 Băng thông lien kết 10
1.4.6.1 Định nghĩa 10
1.4.6.2 Công thức xấp xỉ băng thông lien kết 10
1.4.7 Thời gian liên kết 11
1.4.7.1 Định nghĩa 11
1.4.7.2 Công thức tính thời gian liên kết 11
1.5 Các loại phân bố kênh truyền 11
1.5.1 Phân bố Rayleigh 12
1.5.2 Phân bố fading Ricean 14
1.5.3 Fading logarit chuẩn 15
1.6 Mô hình Jakes và Xiao 17
1.7 Kết luận chương 18
Chương 2: Công nghệ CDMA
2.1 Giới thiệu 19
2.2 Tổng quan về CDMA 19
2.3 Mã trải phổ 21
2.3.1 Chuỗi mã giả ngẫu nhiên PN 21
2.3.2 Chuỗi mã trải phổ Walsh-Hardamard 22
2.4 Các kiểu trải phổ cơ bản 22
2.5 Chuyển giao 23
2.5.1 Mục đích của chuyển giao 23
2.5.2 Các loại chuyển giao 24
2.5.2.1 Chuyển giao mềm và mềm hơn 24
2.5.2.2 Chuyển giao cứng 25
2.6 Điều khiển công suất trong CDMA 25
2.6.1 Điều khiển công suất vòng hở (OLPC) 26
2.6.2 Điều khiển công suất vòng kín (CLPC) 27
2.7 Kết luận chương 28
Chương 3: Tổng quan về hệ thống OFDM
3.1 Hệ thống OFDM 31
3.2. Kỹ thuật xử lý tín hiệu OFDM 32
3.2.1 Mã hóa sửa sai trước FEC 32
3.2.2 Phân tán ký tự 33
3.2.3 Sắp xếp 33
3.2.4 Sử dụng IFFT/FFT trong OFDM 33
3.3. Các kỹ thuật điều chế trong OFDM 36
3.3.1 Điều chế BPSK 36
3.3.2 Điều chế QPSK 38
3.3.3 Điều chế QAM 38
3.4. Các vấn đề kỹ thuật trong OFDM 39
3.4.1 Ước lượng tham số kênh 40
3.4.2 Đồng bộ trong OFDM 41
3.4.2.1 Đồng bộ ký tự 41
3.4.2.2 Đồng bộ tần số sóng mang 42
3.4.2.3 Đồng bộ tần số lấy mẫu 43
3.5 Đặc tính kênh truyền trong kỹ thuật OFDM 43
3.5.1 Sự suy hao 43
3.5.2 Nhiễu trắng Gaussian 43
3.5.3 Nhiễu liên ký tự ISI 43
3.5.4 Nhiễu liên sóng mang ICI 44
3.5.5 Nhiễu đa truy nhập MAI 44
3.5.6 Fading Rayleigh 45
3.5.7 Fading lựa chọn tần số 45
3.5.8 Trải trễ 46
3.5.9 Dịch Doppler 46
3.6 Đặc điểm và ứng dụng của kỹ thuật OFDM 46
3.6.1 Ưu điểm của kỹ thuật OFDM 46
3.6.2 Nhược điểm của kỹ thuật OFDM 47
3.6.3 Ứng dụng 48
3.7 Kết luận chương 48
Chương 4:Hệ thống MC - CDMA
4.1. Hệ thống MC-CDMA 49
4.1.1 Cấu trúc tín hiệu 49
4.1.2 Tín hiệu tuyến xuống(downlink) 50
4.1.3 Tín hiệu tuyến lên ( uplink) 51
4.2. Máy phát 52
4.3 Máy thu MC-CDMA 54
4.4 Kênh truyền 55
4.5 Các kỹ thuật dò tín hiệu ( Detection algorithm) 57
4.5.1 Phương pháp kết hợp khôi phục tính trực giao ORC 57
4.5.2 Phương pháp TORC 57
4.5.3 Phương pháp kết hợp độ lợi bằng nhau (EGC) 58
4.5.4 Phương pháp kết hợp tỷ số cực đại (MRC) 58
4.5.5 Phương pháp MMSE 59
4.6 Các phương pháp triệt nhiễu 59
4.6.1 Phương pháp triệt nhiễu nối tiếp (SIC) 59
4.6.2 Phương pháp triệt nhiễu song song (PIC) 60
4.7. Vấn đề dịch của tần số sóng mang trong hệ thống MC-CDMA 61
4.8 Giới hạn BER của hệ thống MC-CDMA 65
4.9. Phân loại MC-CDMA 66
4.10 Ưu và nhược điểm của kỹ thuật MC-CDMA 69
4.10.1 Ưu điểm của kỹ thuật MC-CDMA 69
4.10.2 Nhược điểm của kỹ thuật MC-CDMA 69
4.11 Kết luận chương 69
Chương 5: Các phương pháp tách sóng trong MC - CDMA
5.1. Sơ lược kỹ thuật tách sóng trong hệ thống MC - CDMA 72
5.2. Các kỹ thuật tách sóng đơn user 72
5.2.1 Trọng số Gk’(m) trong kỹ thuật tách sóng đơn user 73
5.2.2 Phương pháp MRC 76
5.2.3 Phương pháp EGC 77
5.2.4 Phương pháp cưỡng bức zero (ZF – Zero Forcing) 77
5.2.5 Phương pháp MMSEC 78
5.2.6 Phương pháp ORC 79
5.2.7 Phương pháp TORC 79
5.3 Các kỹ thuật tách sóng đa user 80
5.3.1 Phát hiện theo khả năng cao nhất 80
5.3.1.1 Ước lượng chuỗi khả năng cao nhất (MLSE) 80
5.3.1.2 Phương pháp MLSSE 81
5.3.2 Bộ cân bằng khối tuyến tính 81
5.3.2.1 Phương pháp ZF 81
5.3.2.2 Phương pháp MMSE 82
5.3.3 Triệt nhiễu giao thoa (IC – Interference Cancellation) 82
5.3.3.1 Phương pháp triệt nhiễu giao thoa song song (PIC) 83
5.3.3.2 Phương pháp triệt nhiễu giao thoa nối tiếp (SIC) 83
5.3.3.3 Triệt nhiễu giao thoa mềm 84
5.4 Kết luận chương 87
Chương 6: Mô phỏng
6.1. Giao diện mô phỏng 91
6.2. Nội dung mô phỏng 91
6.3. Đặc tính các chuỗi mã 92
6.3.1 Đặc tính tương quan các chuỗi mã 92
6.3.2 Chuỗi mã giả nhiễu 92
6.3.3 Chuỗi mã Walsh - Hadamard 93
6.3.4 Chuỗi mã Gold 94
6.3.5 Chuỗi mã Kasami 94
6.4 Tách sóng đơn user trong MC - CDMA 95
6.4.1 Mô phỏng BER trong MC-CDMA tuyến xuống theo Eb/N0 96
6.4.2 Mô phỏng BER trong MC-CDMA tuyến lên theo Eb/N0 98
6.5 Tách sóng đa user trong MC-CDMA 99
6.6 Hệ thống MC-CDMA 103
6.6.1 Máy phát 103
6.6.2 Máy thu 113
Chương 7: Kết luận và hướng phát triển đề tài
7.1 Kết luận 121
7.2 Hướng phát triền đề tài 121
Phần C 123
Phụ lục A 124
Tài liệu tham khảo 126
III. Mục tiêu của đề tài
Trong đồ án này đề cập một cách tổng quan về kỹ thuật CDMA, OFDM và kết hợp hai kỹ thuật CDMA với OFDM thành kỹ thuật mới gọi là MC-CDMA và nêu lên được những ưu điểm, khuyết điểm của kỹ thuật MC-CDMA. Từ những ưu điểm của MC-CDMA đem lại khắc phục những khuyết điểm của công nghệ CDMA và kỹ thuật OFDM.
Trình bày và phân tích ưu nhược điểm của từng phương pháp tách sóng. Sau cùng đưa ra phương pháp tối ưu nhất.
IV. Đối tượng cần tìm hiểu
- Lý thuyết về kỹ thuật CDMA, OFDM, MC – CDMA, kênh truyền , các loại nhiễu, các phương pháp tách sóng trong MC – CDMA.
- Chương trình mô phỏng MATLAB
V. Giới hạn đề tài
Về lý thuyết:
- Tìm hiểu một cách khái quát về kênh truyền và nhiễu, công nghệ CDMA, OFDM và hệ thống thông tin di động MC-CDMA (4G).\
- Trình bày và phân tích ưu nhược điểm của từng phương pháp tách sóng và so sách chúng nhằm tìm kiếm phương pháp tách sóng tối ưu nhất cho hệ thống MC – CDMA.
Về mô phỏng:
Nội dung mô phỏng nhóm thực hiện bao gồm:
1. Tách sóng đơn và đa user:
1.1 Tách sóng đơn user trong MC-CDMA.
Phần này mô phỏng các phương pháp: SUD-MRC, SUD – EGC, SUD – ZF, SUD – MMSE, SUP-MRC, SUP – EGC, SUP – ZF, SUP – MMSE
1.2 Tách sóng đa user trong MC-CDMA.
Phần này mô phỏng các phương pháp:MUP – ZF, MUP – MMSE, MUD – ZF, MUD – MMSE.
Phương pháp tách sóng đơn user và đa user đều mô phỏng đặc tính BER theo số user và Eb/No trong tuyến xuống và tuyến lên trong mô hình kênh truyền Jakes, Xiao.
2. Hệ thống MC-CDMA: dạng sóng của máy thu và máy phát.
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