Để hoàn thành đồ án này, tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo Nguyễn Thị Huyền Trang, đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình viết đồ án tốt nghiệp.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong khoa Công Nghệ Thông Tin Ứng Dụng, đặc biệt là các Thầy, Cô trong Ngành Tin Học Viễn Thông Trường CĐ CNTT Hữu Nghị Việt Hàn đã tận tình truyền đạt kiến thức trong 3 năm học tập. Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu đồ án mà còn là hành trang quí báu để tôi bước vào đời một cách vững chắc và tự tin.
Tôi cũng thầm biết ơn sự ủng hộ của gia đình, bạn bè những người thân yêu luôn là chỗ dựa vững chắc cho tôi.
Cuối cùng, tôi xin kính chúc quý Thầy, Cô và gia đình dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý.
Đà Nẵng, ngày 30 tháng 05 năm 2013 Sinh viên thực hiện
Hồ Thị Tường Vi
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC HÌNH VẼ iv
DANH MỤC BẢNG vi
CÁC TỪ VIẾT TẮT vii
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN 2
1.1.GIỚI THIỆU VỀ MẠNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN 2
1.2. CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN 3
1.3. SUY HAO ĐƯỜNG TRUYỀN VÔ TUYẾN 4
1.3.1. Suy hao truyền dẫn 4
1.3.2. Hiện tượng trễ đa đường (Multipath fading) 5
CHƯƠNG II. NGUYÊN LÝ CƠ BẢN KỸ THUẬT OFDM 9
2.1. TỔNG QUAN VỀ OFDM 9
2.2. SỰ TRỰC GIAO TRONG OFDM (ORTHOGONAL) 12
2.2.1. Sự trực giao trong miền thời gian của tín hiệu OFDM 12
2.2.2. Sự trực giao trong miền tần số của tín hiệu OFDM 13
2.3. MÔ HÌNH HỆ THỐNG OFDM 14
2.4. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG LÊN HỆ THỐNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 16
2.4.1. Nhiễu ISI và cách khắc phục 16
2.4.1.1. Nhiễu ISI và những ảnh hưởng 16
2.4.1.2 Giải pháp khắc phục ảnh hưởng của ISI 17
2.4.2. Nhiễu ICI và cách khắc phục 18
2.4.2.1. Nhiễu ICI và những ảnh hưởng 18
2.4.2.2 Giải pháp khắc phục ảnh hưởng ICI 18
2.4.3 Cải thiện hiệu năng hệ thống trên cơ sở sử dụng mã Gray 18
2.4.4 Nâng cao hiệu quả sử dụng phổ tần 20
2.4.4.1. Phương pháp dùng khoảng bảo vệ cosin tăng 20
2.4.4.2Phương pháp dùng bộ lọc băng thông 21
CHƯƠNG III. KỸ THUẬT ĐỒNG BỘ TRONG OFDM 24
3.1. MỞ ĐẦU 24
3.2. TỔNG QUAN VỀ ĐỒNG BỘ TRONG OFDM 24
3.2.1 Nhận biết khung 25
3.2.2 Ước lượng và bù khoảng dịch tần số FOE 27
3.2.2.1 Ước lượng phần thập phân 28
3.2.2.2 Ước lượng phần nguyên 29
3.2.3 Bám đuổi lỗi thặng dư 30
3.3. ĐỒNG BỘ KÍ TỰ 31
3.3.1. Đồng bộ kí tự dựa vào tiền tố lặp CP 31
3.3.2. Đồng bộ kí tự dựa vào Pilot 35
3.3.3. Đồng bộ kí tự dựa trên mã đồng bộ khung FSC 36
3.4. ĐỒNG BỘ TẦN SỐ 40
3.4.1 Đồng bộ tần số lấy mẫu 41
3.4.2 Đồng bộ tần số sóng mang 42
3.4.2.1 Ước lượng khoảng dịch tần số sóng mang CFO dựa vào pilot 43
3.4.2.2 Ước lượng CFO dựa vào tiền tố lặp CP 44
3.4.2.3 Ước lượng khoảng dịch tần số dựa trên chính dữ liệu 46
3.5. KẾT LUẬN 49
CHƯƠNG IV. KỸ THUẬT ĐỒNG BỘ TRONG OFDMA 50
4.1. MỞ ĐẦU 50
4.2. CƠ BẢN VỀ KỸ THUẬT OFDMA 50
4.2.1. Các giao thức OFDMA 51
4.2.1.1 Phân hóa kênh con 51
4.2.1.2. Sự ánh xạ các bản tin 51
4.2.1.3. Sự sắp xếp 52
4.2.2 Cấu trúc kí hiệu OFDMA và phân kênh con 52
4.2.3 Đặc điểm 55
4.2.4 Phương pháp ghép (Duplexing) 57
4.3. PHÂN TÍCH KHUNG DOWNLINK VÀ PHƯƠNG THỨC ĐỒNG BỘ OFDMA 58
4.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 61
KẾT LUẬN CHUNG 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO ix
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN x
DANH MỤC HÌNH VẼ
Tên hình | Trang | |
Hình 1.1 | Mô hình hệ thống thông tin | 2 |
Hình 1.2 | Hiện tượng đa đường trong thông tin vô tuyến | 6 |
Hình 1.3 | Đáp ứng của kênh fading lựa chọn tần số | 8 |
Hình 1.4 | Ảnh hưởng của kênh fading lựa chọn tần số | 8 |
Hình 2.1 | Phổ tín hiệu OFDM và FDM | 10 |
Hình 2.2 | Sự trực giao tín hiệu trong miền tần số | 14 |
Hình 2.3. | Mô hình của hệ thống OFDM | 15 |
Hình 2.4 | Hiện tượng đa đường gây nên nhiễu ISI | 16 |
Hình 2.5 | Chèn khoảng bảo vệ cho mỗi kí hiệu OFDM | 17 |
Hình 2.6 | Sơ đồ chòm sao 16-QAM | 20 |
Hình 2.7 | Cấu trúc khoảng bảo vệ RC | 21 |
Hình 2.8 | Đặc tuyến bộ lọc dùng cửa sổ Kaiser β=3.4 | 22 |
Hình 3.1 | Quá trình đồng bộ trong OFDM | 25 |
Hình 3.2 | Nhận biết khung truyền | 26 |
Hình 3.3 | Tương quan theo chuỗi PN | 27 |
Hình 3.4 | Cấu trúc khung OFDM thực hiện đồng bộ | 32 |
Hình 3.5 | Đặc điểm luồng dữ liệu | 32 |
Hình 3.6 | Tín hiệu nhân tương quan | 34 |
Hình 3.7 | Hình dạng dữ liệu thực tế | 35 |
Hình 3.8 | Cấu trúc khung OFDM sử dụng khung đồng bộ FSC | 37 |
Hình 3.9 | Đồng bộ khung kí tự dùng FSC | 38 |
Hình 3.10 | Quan hệ giữa ngưỡng tối ưu Th1 và SNR | 39 |
Hình 3.11 | Sai lệch tần số tín hiệu gây mất đồng bộ | 40 |
Hình 3.12 | Sự sai lệch tần số sóng mang gây ra sự mất đồng bộ | 41 |
Có thể bạn quan tâm!
-
Tìm hiểu kỹ thuật đồng bộ trong hệ thống OFDM và OFDMA - 2 -
Sự Trực Giao Trong Miền Thời Gian Của Tín Hiệu Ofdm -
Cải Thiện Hiệu Năng Hệ Thống Trên Cơ Sở Sử Dụng Mã Gray
Xem toàn bộ 77 trang tài liệu này.
Sự sai lệch tần số sóng mang gây nên sự mất đồng bộ | 42 | |
Hình 3.14 | Sơ đồ khối đồng bộ sóng mang sử dụng bộ dao động VCO | 43 |
Hình 3.15 | Vị trí tiền tố lặp CP | 45 |
Hình 3.16 | Khung OFDM | 47 |
Hình 4.1 | OFDM | 51 |
Hình 4.2 | ODFMA | 51 |
Hình 4.3 | Cấu trúc sóng mang con OFDMA | 52 |
Hình 4.4 | Kênh con phân tập tần số DL | 53 |
Hình 4.5 | Mô hình AMC | 54 |
Hình 4.6 | Cấu trúc tile cho UL PUSC | 54 |
Hình 4.7 | Thí dụ về OFDMA | 55 |
Hình 4.8 | ODFM và OFDMA | 56 |
Hình 4.9 | Mô tả về FDD và TDD | 58 |
Hình 3.13
Tên bảng | Trang | |
Bảng 1.1 | Giá trị độ trải trễ của một số môi trường tiêu biểu. | 7 |
Bảng 2.1. | Bảng chuyển đổi mã Gray | 19 |
Bảng 3.1 | Suy hao SNR theo lỗi đồng bộ | 48 |
AOFDM | Adaptive Orthogonal Frequency Division Multiplexing | Ghép kênh đa sóng mang trực giao thích nghi |
AMC | Adaptive Modulation and Codding | Mã hóa và điều chế thích ứng |
AWGN | Additive White Gaussian Noise | Nhiễu trắng (nhiễu cộng) |
A/D | Analog/Digital | Chuyển đổi Tương tự/Số |
B | ||
BER | Bit Error Ratio | Tỷ lệ bit lỗi |
BLER | Block Error Ratio | Tỷ lệ lỗi theo khối |
BTS | Base Transceiver Station | Trạm thu phát gốc |
C | ||
CDMA | Code Division Multiple Access | Đa truy nhập phân chia theo mã |
CP | Cyclic Prefix | Tiền tố lặp |
D | ||
DL | Downlink | Đường xuống |
DAB | Digital Audio Broadcasting | Phát thanh số |
DPLL | Digital Phase Losked Loop | Vòng khóa pha số |
DSP | Digital Signaling Process | Bộ xử lý tín hiệu số |
DVB-T | Digital Video Broadcasting – Terrestrial | Truyền hình số mặt đất |
D/A | Digital/Analog | Bộ chyển đổi Số/Tương tự |
F | ||
FCH | Frame control header | Khung tiêu đề điều khiển |
FDD | Frequency Division Deplex | Song công phân chia theo tần số |
FDM | Frequency Division Multiplexing | Ghép kênh phân chia theo tần số |
FFT | Fast Fourier Transform | Chuyển đổi Furier nhanh |
I | ||
IEEE | Institute of Electrical and Electronic Engineers | Học viện của các kỹ sư điện và điện tử |
ISI | Inter-Symbol Interface | Nhiễu liên kí tự |
ICI | Inter-Channel Interface | Nhiễu liên kênh |
IQ | Inphase-Quaderature | |
MAI | Multiple Access Interference | Nhiễu đa truy nhập |
MIMO | Multiple Input Multiple Output | Hệ thống nhiều đầu vào nhiều đầu ra |
MMSE | Minimum Mean Square Error | Bộ lọc trung bình bình phương tối thiểu |
O | ||
OFDM | Orthoganal Frequency Division Multiplexing | Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao |
OFDMA | Orthoganal Frequency Division Multiple Access | Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao |
P | ||
PC | Personal Computer | Máy tính cá nhân |
PLL | Phase Losked Loop | Vòng khóa pha |
Q | ||
QAM | Quaderate Amplitude Modulation | Điều chế biên độ vuông góc |
R | ||
RF | Radio Frequency | Tần số vô tuyến |
S | ||
SNIR | Signal Noise – Interference Ratio | Tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm + nhiễu |
SNR | Signal Noise Ratio | Tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm |
T | ||
TDD | Time Division Duplex | Song công phân chia theo thời gian |
TDMA | Time Division Multiple Access | Ghép kênh phân chia theo thời gian |
W | ||
WiMax | Worldwide Interoperability for Microwave Access | Khả năng khai thác liên mạng trên toàn cầu đối với truy cập vi ba |
Z | ||
ZF | Zero Forcing | Bộ lọc ép không |
M