Tìm hiểu về kỹ thuật MIMO – OFDM trong hệ thống thông tin di động - 1


LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập tại trường được sự quan tâm và giúp đỡ tận tình của các thầy cô trường Cao Đẳng Công Nghệ Thông Tin hữu nghị Việt – Hàn; đặc biệt là các thầy cô khoa Công Nghệ Thông Tin Ứng Dụng, em đã hoàn thành khoá học của mình. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô trong trường nói chung và các thầy cô khoa Công Nghệ Thông Tin Ứng Dụng nói riêng đã tận tình chỉ bảo, dạy dỗ em trong suốt quá trình học tập tại trường.

Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến cô Nguyễn Thị Huyền Trang đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp này.

Trong quá trình tìm hiểu và hoàn thành bài đồ án tốt nghiệp kiến thức của em vẫn còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô để đồ án được hoàn thiện hơn.

Cuối cùng em xin kính chúc quý thầy cô giáo sức khỏe dồi dào và thành công trong công việc giảng dạy của mình; để tiếp tục chỉ bảo, truyền đạt những kiến thức cũng như kinh nghiệm cho các bạn khóa học tiếp theo.

Em xin chân thành cảm ơn!


Sinh viên


VÕ THỊ THÁI HÒA TRINH


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC HÌNH v

CÁC TỪ VIẾT TẮT vii

MỞ ĐẦU 1

1. Lí do chọn đề tài 1

2. Mục đích nghiên cứu 1

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4. Phương pháp nghiên cứu 2

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT MIMO-OFDM TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3

1.1. SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3

1.2. MÔI TRƯỜNG VÔ TUYẾN TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG 7

1.3. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT MIMO - OFDM 8

1.3.1. Khái niệm 8

1.3.2. Kỹ thuật MIMO - OFDM 10

1.3.3. Hiệu quả của kỹ thuật MIMO – OFDM trong thông tin di động 10

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ KỸ THUẬT OFDM 12

2.1. TỔNG QUAN VỀ OFDM 12

2.2. CÁC KHÁI NIỆM CHUNG 13

2.2.1. Hệ thống đơn sóng mang 13

2.2.2. Hệ thống đa sóng mang 13

2.2.3. Tín hiệu trực giao 14

2.3 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG OFDM 15

2.4. CÁC KĨ THUẬT CƠ BẢN TRONG OFDM 16

2.4.1. Điều chế/giải điều chế 16

2.4.2. Mã hóa kênh 18

2.4.3. Chuyển đổi Serial/Parallel và Parallel/Serial 19

2.4.4. Kỹ thuật IFFT/FFT trong OFDM 20

2.4.5. Tiền tố lặp CP 22

2.4.6. Ước lượng kênh 24

2.5. SO SÁNH ĐỘ PHỨC TẠP GIỮA KỸ THUẬT OFDM VỚI ĐIỀU CHẾ ĐƠN SÓNG MANG 26

2.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 27

CHƯƠNG 3: TÌM HIỂU VỀ KỸ THUẬT MIMO 28

3.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MIMO 28

3.1.1. Ưu điểm của kỹ thuật MIMO 28

3.1.2. Nhược điểm của hệ thống MIMO 29

3.2. ĐỘ LỢI TRONG HỆ THỐNG MIMO 29

3.3. CÁC KĨ THUẬT PHÂN TẬP 31

3.3.1. Phân tập thời gian 32

3.3.2. Phân tập không gian 33

3.3.3. Phân tập tần số 34

3.3.4. Các phương pháp kết hợp phân tập 34

3.4. MÃ HÓA KHÔNG GIAN - THỜI GIAN 36

3.4.1. Mã hóa khối không gian thời gian (Space time block Codes) 37

3.4.2. Mã lưới không gian thời gian STTC 39

3.5. Kết luận chương 41

CHƯƠNG 4: TÌM HIỂU VỀ KỸ THUẬT MIMO – OFDM 42

4.1. GIỚI THIỆU CHUNG 42

4.2. MÔ TẢ TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MIMO - OFDM 43

4.2.1. MIMO-OFDM Tx 44

4.2.2. MIMO_OFDM Rx 44

4.2.3. Cấu trúc của khung (frame) của hệ thống MIMO-OFDM 45

4.3. PHÂN TÍCH HỆ THỐNG MIMO-OFDM 45

4.3.1. Mô hình hệ thống MIMO-OFDM 45

4.3.2. Space-Time Block-Coded OFDM 47

4.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 51

KẾT LUẬN 53

ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Lộ trình phát triển từ 1G đến 4G 6


Hình 1.2: Mô hình tổng quát hệ thống MIMO - OFDM 10


Hình 2.1: Băng thông được sử dụng hiệu quả trong OFDM 15


Hình 2.2: Sơ đồ khối hệ thống OFDM 15


Hình 2.3: Chùm tín hiệu M_QAM 17


Hình 2.4: Bộ chuyển đổi S/P 20


Hình 2.5: Bộ chuyển đổi P/S 20


Hình 2.6: Tiền tố lặp (CP) trong OFDM 22


Hình 2.7: Đáp ứng xung của kênh truyền trong môi trường truyền đa đường 23


Hình 2.8: Tín hiệu Pilot trong miền thời gian và tần số 25


Hình 2.9: Tín hiệu pilot trong miền tần số 25


Hình 3.1: Hình ảnh trực quan của một hệ thống MIMO 28


Hình 3.2: Mô hình một hệ thống MIMO tổng quát 28


Hình 3.3: Kỹ thuật Beamforming 30


Hình 3.4: Ghép kênh không gian giúp tăng tốc độ truyền 30


Hình 3.5: Phân tập không gian giúp cải thiện SNR 30


Hình 3.6: Sơ đồ phân tập theo thời gian 32


Hình 3.7: Mô hình phân tập không gian 33


Hình 3.8: Mô hình bộ tổ hợp kiểu lựa chọn 34


Hình 3.9: Bộ tổ hợp kiểu quét 35


Hình 3.10: Phương pháp kết hợp tỉ số cực đại 36


Hình 3.11: Sơ đồ giải mã của hệ thống STBC 38


Hình 3.12: Sơ đồ mã lưới 40


Hình 3.13: Mô tả sơ đồ mã hóa với k = 1, K = 3 và n = 2 40


Hình 3.14: Lưới mã và sơ đồ trạng thái với k = 1, K = 3 và n = 2 40

Hình 4.1: Các chuẩn thông tin không dây của IEEE 43

Hình 4.2: Sơ đồ phát và thu của hệ thống MIMO-OFDM 43

Hình 4.3: Sơ đồ khối của bộ phát của hệ thống MIMO_OFDM 44

Hình 4.4: Sơ đồ khối của bộ thu của hệ thống MIMO_OFDM 44

Hình 4.5: Cấu trúc khung dữ liệu MIMO-OFDM 45

Hình 4.6: Mô hình hệ thống STBC-OFDM 2x2 47

CÁC TỪ VIẾT TẮT


MIMO

Multi Input Multi Output

Kỹ thuật dùng nhiều anten phát và thu

OFDM

Orthogonal Frequency Division Multiplexing

Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao

SC

Single Carrier Communication

Truyền dẫn đơn sóng mang

QAM

Quadrature Amplitude Modulation

Điều chế biên độ cầu phương

PDC

Personal Digital Cell

Mạng tế bào cá nhân

PSK

Phase Shift Keying

Điều chế di pha

ICI

Inter Carrier Interference

Nhiễu xuyên sóng mang

ITU

International Telecom Union

Liên mạng viễn thông quốc tế

GSM

Global System For Mobile Communication

Hệ thống thông tin di động toàn cầu

FDMA

Frequency Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia theo tần số

DFT

Discrete Fourier Transform

Biến đổi Fourier rời rạc

CSI

Channel State Information

Bộ nhập điều khiển

CDMA

Code Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia theo mã

AMPS

Advance Mobile Phone Service

Hệ thống điện thoại tiên tiến

TDMA

Time Division Multiple Access

Đa truy cập phân chia theo thời gian

TACS

Total Access Communication System

Hệ thống thông tin truy nhập toàn bộ

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 68 trang tài liệu này.

Tìm hiểu về kỹ thuật MIMO – OFDM trong hệ thống thông tin di động - 1


NMT

Nordic Mobile Telephone

Hệ thống điện thoại di động Bắc Âu

IS-95

Interim Standard 95

Tiêu chuẩn thông tin di động

PAPR

Peak to Average Power Ratio

Tỉ số công suất đỉnh trung bình

WCDMA

Wideband CDMA

Mã băng rộng CDMA

FDM

Frequency Division Multiple

Đa phân chia theo tần số

FEC

Forward Error Correcing

Sửa sai lỗi hướng đi

CP

Cyclic Prefix

Tiền tố lặp

IFFT

Inversion Fast Fourier Transform

Biến đổi Fourier ngược nhanh

AWGN

Addition White Gaussian Noise

Nhiễu Gauss trắng cộng

IDFT

Inversion Discrete Fourier Transform

Biến đổi ngược Fourier rời rạc

FFT

Fast Fourier Transform

Biến đổi Fourier nhanh

STTC

Space Time Trellic Coding

Mã hóa lưới không gian thời gian

SBTC

Space Time Block Coding

Mã hóa khối không gian thời gian

ISI

Inter Symbol Interference

Nhiễu xuyên kí tự

IEEE

Institute of Electrical and Electronics Engineers

Hiệp hội các kỹ sư điện và điện tử thế giới

NGN

Next Generation Network

Mạng thế hệ sau

QPSK

Quadrature Phase Shift Keying

Điều chế khóa dịch pha cầu phương

RF

Radio Frequency

Tần số cao tần


BPSK

Binary Phase Shift Keying


Điều chế khóa dịch pha nhị phân

Xem tất cả 68 trang.

Ngày đăng: 25/05/2023
Trang chủ Tài liệu miễn phí