Chuyên Đề Mô Hình Hóa Và Mô Phỏng Truyền Thông Vô Tuyến Bộ Môn Vô Tuyến Truyền Thông Vô Tuyến.pdf

Mơ hình hóa và mơ phỏng

Hệ thống truyền thơng vơ tuyến

KHOA VIỄN THÔNG 1

BỘ MÔN VÔ TUYẾN

TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN

MỘT SỐ CHUN ĐỀ
MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG TRUYỀN THƠNG VƠ TUYẾN
Nguyễn Viết Đảm

Khoa Viễn thơng 1
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
Địa chỉ: PTIT- Km10- Đường Nguyễn Trãi, Quận Hà đông, Thành phố Hà nội
Điện thoại: 0912699394
Email:

Hà nội
10-2017
Nguyễn Viết Đảm

1


Mơ hình hóa và mơ phỏng

TIẾN HĨA TRUYỀN THƠNG VƠ TUYẾN
Hệ thống truyền thông vô tuyến

Đối tượng
NC:
Đặc
điểm
cơ
bản

Môi trường vô
tuyến

Yêu cầu và nhu
cầu

Tài nguyên bị hạn chế và khan
hiếm

Nhu cầu chiến dụng ngày
càng gia tăng

Chất lượng và an ninh kém

Yêu cầu chất lượng ngày
càng cao

Khám phá, Khai thác hiệu quả & triệt để tài
nguyên nhưng vẫn phải đảm bảo chất lượng

Giải
pháp

điển
hình

Ý tưởng
NC

Mạng truyền thông vô
tuyến hiện tại
Khai thác tài nguyên vô
tuyến chưa triệt để.
Khai thác tiềm năng của
các thành phần và node
mạng chưa triệt để.
Khai thác CSI chưa triệt
để.
Việc phối kết hợp chưa cao.

• Mã hóa kênh sửa lỗi tiên tiến, phân tập, điều chế bậc cao, MIMO-OFDM,…
• Quy hoạch và tối ưu mạng, mạng tự tối ưu, SON,…
• Phân bổ tài nguyên tối ưu và lập lịch động, cơ chế thích ứng: AMC, AOFDM,…
Khai thác hiệu quả và triệt
để tài nguyên vô tuyến
Khai thác triệt để năng lực
và tiềm năng của các thành
phần và nút mạng.
Đối phó, khắc phục các
nhược điểm.
Khai thác triệt để CSI.

Mục tiêu:

Tối đa hóa hiệu
năng (dung lượng
và chất lượng) và
hiệu quả chiếm
dụng năng lượng
Nguyễn Viết Đảm

 Vô tuyến khả tri: Phát hiện và khai thác
phổ tần rỗi (cảm nhận môi trường và
phân bổ tài nguyên)
 Vô tuyến hợp tác: Hợp tác, phối kết hợp
giữa các nút mạng và các phần tử để tăng
độ chính xác cảm nhận, mã hóa mạng
động,…
 Vơ tuyến UWB, Massive MIMO, RoF….

2


Mơ hình hóa và mơ phỏng

thống truyền
thơng
vơ tuyến và vơ tuyến UWB
Tiến hóa truyền Hệthơng
vơ
tuyến

Đối tượng NC:
Đặc

điểm
cơ
bản

Mơi trường vơ
tuyến

u cầu và nhu
cầu

Tài nguyên bị hạn chế và khan
hiếm

Nhu cầu chiến dụng ngày
càng gia tăng

Chất lượng và an ninh kém

Yêu cầu chất lượng ngày
càng cao

Mạng truyền thơng vơ
tuyến hiện tại
• Khai thác tài nguyên VT
chưa triệt để.
• Khai thác tiềm năng của các
thành phần và node mạng
chưa triệt để.
• Khai thác CSI chưa triệt để.
• Việc phối kết hợp chưa cao.

Khám phá, Khai thác hiệu quả & triệt để tài
nguyên nhưng vẫn phải đảm bảo chất lượng

Giải
pháp
điển
hình

Vơ tuyến
UWB

• Mã hóa kênh sửa lỗi tiên tiến, phân tập, điều chế bậc cao, MIMO-OFDM…
• Quy hoạch và tối ưu mạng, mạng tự tối ưu SON…
• Phân bổ tài nguyên tối ưu và lập lịch động, cơ chế thích ứng: AMC, AOFDM…

Khai thác hiệu quả và triệt để tài nguyên vô tuyến ở
dạng đồng hoạt động và chồng phổ tần.
Khả năng đề kháng với kênh pha đinh.
Dung lượng lớn.
Định vị chính xác.
Vơ tuyến hóa thiết bị cá nhân.
Vi mạng hóa, truyền thơng
xanh.
Nguyễn
Viết Đảm

Mục tiêu:
Tối đa hóa hiệu
năng (dung lượng

và chất lượng) và
hiệu quả sử dụng
năng lượng

3


Mơ hình hóa và mơ phỏng

Hệ thống truyền
vơ tuyến Mơ hình hóa và mơ phỏng
Tốc độ tiến hóa truyền thơng
vơ thơng
tuyến:

Mơi trường VT

Ý tưởng NC

Tối đa hóa
hiệu năng

Cơ sở và
cơng cụ
nghiên cứu

Mục tiêu

(cảm nhận)

Yêu cầu cao
(các ràng buộc)

- Các tham số đặc trưng của MT động (CSI động)
- Tài nguyên hạn chế và khả dụng động như: hố
phổ, chồng phổ (cơ hội chiếm dụng và chia sẻ tài
nguyên)…
- Tài nguyên bị hạn chế (mã, công suất, băng
thông…)
- Nhu cầu chiếm dụng tài ngun động…
- Tính cơng bằng mềm dẻo, mức độ ưu tiên

 Tính chất động, tính ngẫu nhiên của
mơi trường vơ tuyến và điều kiện ràng
buộc.
 Khó khăn thách thức…
 Xử lý tín hiệu tiên tiến, thư viện
chương trình xử lý tín hiệu trong các
ngơn ngữ lập trình
 Kiểm chứng, phê chuẩn kết quả
nghiên cứu

Mơ hình hóa và
mơ phỏng hiệu
quả và chính xác

Góp phần gia tăng
tốc độ tiến hóa ?

Tối đa hóa hiệu năng (dung lượng và chất

lượng) và hiệu quả sử dụng năng lượng.
Nguyễn Viết Đảm

4


Mơ hình hóa và mơ phỏng

MINH HỌA TIẾN Hệ
HĨA
TRUYỀN
thống truyền
thơng vơ tuyến THƠNG VƠ TUYẾN

Cellular Architecture and Key Technologies for 5G
Wireless Communication Networks
 A Potential 5G Wireless Cellular Architecture
 Promising Key 5G Wireless Technologies







Massive MIMO
Spatial Modulation
Cognitive Radio Networks
Mobile Femtocell
Green Communications

Visible Light Communication

 Future Challenges in 5G Wireless Communication Networks





Optimizing Performance Metrics
Reducing Signal Processing Complexity for Massive MIMO
Realistic Channel Models for 5G Wireless Systems
Interference Management for CR Networks

Mục tiêu:
Mơ hình và giải pháp tối ưu hóa hiệu năng cho hệ thống truyền thông vô tuyến ở
dạng: (i) khai thác triệt để năng lực & tiềm năng của các phần tử trong hệ thống;
(ii) khai thác triệt để tài nguyên vô tuyến khan hiếm; (iii) đối phó, khắc phục các
nhược điểm của môi trường truyền thông vô tuyến.
Nguyễn Viết Đảm

5


Mơ hình hóa và mơ phỏng

MINH HỌA TIẾN Hệ
HĨA
TRUYỀN
thống truyền
thơng vơ tuyến THƠNG VƠ TUYẾN

Cellular Architecture and Key Technologies for 5G Wireless
The 5G cellular
Communication Networks
One of the key
ideas of designing
the 5G cellular
architecture is to
separate outdoor
and indoor
scenarios so that
penetration loss
through building
walls can be
somehow avoided.
This will be
assisted by
distributed
antenna system
(DAS) and
massive MIMO
technology

Csum 



HetNets



Pi 
Bi log 2 1 



Channels
 Np 

architecture should
also be a
heterogeneous
one, with
macrocells,
microcells, small
cells, and relays.
To accommodate
high mobility
users such as users
in vehicles and
high-speed trains,
we have proposed
the mobile
femtocell concept,
which combines
the concepts of
mobile relay and
femtocell.

The 5G-CR network is an innovative software defined radio (SDR) technique which has been considered as
one of the promising technologies to improve the utilization of the congested RF spectrum. Adopting CR is

motivated by the fact that a large portion of the radio spectrum is underutilized most of the time.
Nguyễn Viết Đảm

6


Mơ hình hóa và mơ phỏng

MINH HỌA TIẾN Hệ
HĨA
TRUYỀN
thống truyền
thơng vơ tuyến THƠNG VƠ TUYẾN

Vơ tuyến khả tri - Vơ tuyến nhận thức - Vô tuyến tri thức
Theo Ed Thomas “ Nếu xét tồn bộ dải tần số vơ tuyến từ 0 đến 100 GHz và quan trắc ở một thời
điểm tại một địa điểm cụ thể, thì chỉ có 5% đến 10% lượng phổ tần được chiếm dụng” => lãng
phí hơn 90% tài ngun phổ tần vơ tuyến. Cơng nghệ CR được xem là giải pháp tối ưu cho vấn
đề này.
“Vơ tuyến khả tri CR là vơ tuyến có thể thay đổi các thông số truyền trên cơ sở tương tác
với môi trường làm việc”
Môi trường Vô tuyến
Các tác nhân
Vơ tuyến RF

Các tác nhân
Vơ tuyến RF

Tín hiệu truyền đi
Thơng tin về

hố phổ

QUYẾT ĐỊNH
PHỔ

CR thích nghi
với mơi trường
phổ

CẢM NHẬN
PHỔ

Dung lượng
kênh

SDR thích nghi
với mơi trường
mạng

Thơng tin về
hố phổ

PHÂN TÍCH
PHỔ

Chu trình nhận thức CR

Vơ tuyến khả tri thích nghi với phổ của
mơi trường; trong khi đó SDR lại thích
nghi với mơi trường mạng

Nguyễn Viết Đảm

7


Mơ hình hóa và mơ phỏng

MINH HỌA TIẾN Hệ
HĨA
TRUYỀN
thống truyền
thơng vơ tuyến THƠNG VƠ TUYẾN

Khái qt về vơ tuyến khả tri
Vơ tuyến
thơng thường

RF

Điều chế

Mã hóa

Tạo khung

Mềm hóa phần cứng

Phần cứng
Vơ tuyến

định nghĩa bằng
phần mềm
SDR

Vơ tuyến
Khả tri CR

RF

Phần mềm

Điều chế

Mã hóa

Tạo khung

Phần cứng

RF

Xử lý

Xử lý
Phần mềm

Điều chế

Mã hóa

Tạo khung

Xử lý

Xử lý thông minh (cảm nhận, nhận thức, tối ưu)
Phần cứng

Phần mềm

Vô tuyến thông thường - Vô tuyến được định nghĩa bằng phần mềm
SDR - Vô tuyến khả tri CR
Nguyễn Viết Đảm

8


Mơ hình hóa và mơ phỏng

MINH HỌA TIẾN Hệ
HĨA
TRUYỀN
thống truyền
thơng vơ tuyến THƠNG VƠ TUYẾN

Khái qt về vơ tuyến khả tri
7 tầng của mơ hình OSI

Mức độ phức tạp của
ISP và Cơng nghệ qua
các tầng của mơ hình

OSI. Đối với một CR
tối ưu, tính thơng minh
và khả năng tái cấu
hình được ở tất cả các
lớp là yêu cầu lý
tưởng.

“CR sử dụng xử lý tín hiệu thơng minh (ISP) ở lớp Vật lý của hệ thống vô tuyến và đạt được bằng
cách kết hợp ISP với SDR”
Nguyễn Viết Đảm

9


Mơ hình hóa và mơ phỏng

MINH HỌA TIẾN Hệ
HĨA
TRUYỀN
thống truyền
thơng vơ tuyến THƠNG VƠ TUYẾN

Khái qt về vơ tuyến khả tri

Anten
băng rộng
Băng tần = ∆fi

Bộ ghép
song công

Lựa chọn tần số động
(DFS)

Nhiều anten
SDR-1 (∆f1)

SDR-1 (∆f2)

Tự cấu hình
Truyền thơng/

Đầu ra

Phối hợp
lựa chọn
SDR-1 (∆fN)

Phát hiện lịch sử chiếm dụng
tài nguyên vô tuyến (IPD)
Cổng
định
thời

Điều khiển cơng
suất phát (TPC)

Bộ tổng hợp
thích ứng

Đầu vào

Mơ hình vơ tuyến khả tri dựa trên SDR
(FPGA => cho phép thông minh hóa thiết bị người dùng)
Nguyễn Viết Đảm

10


Mơ hình hóa và mơ phỏng

MINH HỌA TIẾN Hệ
HĨA
TRUYỀN
thống truyền
thơng vơ tuyến THƠNG VƠ TUYẾN

Khái qt về vơ tuyến khả tri

Tính chất điển hình của vơ tuyến khả tri:
Khả năng khả tri
Khả năng tự cấu hình
Cơng suất

Phổ đã được chiếm dụng
Tần số

Truy nhập
phổ tần động

“Hố phổ”

Thời gian

 Khả năng khả tri: khả nhận tài nguyên (phổ tần) không được chiếm dụng tại một thời điểm,
tại vị trí nhất định => tối ưu hóa phân bổ tài ngun (cơng suất, mã, lập lịch,....), tối ưu hóa
tham số đối lập (AMC).....tối ưu hóa hiệu năng
 Tính tự cấu hình: Khả năng điều chỉnh các thông số theo môi trường truyền thông động và
tài nguyên động, khả năng thích ứng.
Nguyễn Viết Đảm

11


CƠ SỞ KỸ THUẬT
THƠNG
Hệ thống truyền
thơng vơ tuyến TIN VƠ TUYẾN
Mơ hình hóa và mơ phỏng

NỘI DUNG (1/4)
Sim_FWC01: Biểu diễn mật độ phổ công suất của các kỹ thuật điều
chế trên Matlab
Sim_FWC02: Mơ hình hóa và mơ phỏng hiệu năng BER của hệ
thống truyền dẫn tín hiệu BPSK trong mơi trường
kênh AWGN
Sim_FWC03: Mơ hình hóa và mơ phỏng hiệu năng BER của hệ
thống BPSK sử dụng mã xoắn trong môi trường kênh
AWGN
Sim_FWC04: Mơ phỏng dạng sóng, biểu đồ mắt, biểu đồ pha và

PSD của hệ thống truyền dẫn tín hiệu QPSK
Sim_FWC05: Mơ hình hóa và mơ phỏng hệ thống SVD MIMO
Nguyễn Viết Đảm

12


CƠ SỞ KỸ THUẬT
THƠNG
Hệ thống truyền
thơng vơ tuyến TIN VƠ TUYẾN
Mơ hình hóa và mơ phỏng

NỘI DUNG (2/4)
Sim_FWC06: Mơ hình hóa và mơ phỏng dung lượng của hệ thống
SVD MIMO

Sim_FWC07: Mơ hình hóa và mơ phỏng dung lượng hệ thống
MIMO tương quan
Sim_FWC08: Mơ hình hóa và mơ phỏng cải thiện hiệu năng đa anten
MIMO trên cơ sở khử nhiễu ở dạng V-BLAST
Sim_FWC09: Mơ hình hóa và mơ phỏng cải thiện hiệu năng đa anten
MIMO trên cơ sở khử nhiễu ở dạng V-BLAST kết hợp
MAP
Nguyễn Viết Đảm

13


ĐA TRUY

NHẬP
Hệ thống truyền
thơng vơ VƠ
tuyến TUYẾN
Mơ hình hóa và mơ phỏng

NỘI DUNG (3/4)
Sim_MA01: Biểu diễn PSD của các tín hiệu cho hệ thống
BPSK_DSSS_CDMA trong băng tần gốc và băng
thông
Sim_MA02:

Mô phỏng quá trình tạo chuỗi m và hàm tự tương quan
của chuỗi m

Sim_MA03:

Mô phỏng tạo chuỗi mã Gold và mã định kênh cho hệ
thống WCDMA

Sim_MA04:

Mô phỏng hiệu năng BER cho hệ thống
BPSK_DS_CDMA trong môi trường kênh AWGN và
nhiễu phá

Sim_MA05:

Mô phỏng hiệu năng BER cho hệ thống DS_CDMA
trong môi trường kênh AWGN và kênh pha đinh đa

đường
Nguyễn Viết Đảm

14


ĐA TRUY
NHẬP
Hệ thống truyền
thơng vơ VƠ
tuyến TUYẾN
Mơ hình hóa và mơ phỏng

NỘI DUNG (4/4)
Sim_MA06:

Trực quan hóa ngun lý hoạt động hệ thống truyền
dẫn OFDM trên cơ sở thuật toán IFFT/FFT và
chèn/khử CP

Sim_MA07:

Mơ hình hóa và mơ phỏng hiệu năng SER cho hệ
thống truyền dẫn OFDM trong mơi trường kênh
AWGN

Sim_MA08:

Mơ hình hóa và mơ phỏng hiệu năng SER cho hệ
thống truyền dẫn OFDM trong môi trường kênh

AWGN và kênh pha đinh đa đường

Sim_MA09:

Mơ hình hóa và mơ phỏng hiệu năng SER cho hệ
thống truyền dẫn SC-FDMA trong môi trường kênh
AWGN và kênh pha pha đinh đa đường
Nguyễn Viết Đảm

15


Mơ hình hóa và mơ phỏng

Hệ thống truyền thơng vơ tuyến

BỘ MÔN VÔ TUYẾN
KHOA VIỄN THÔNG 1

CƠ SỞ KỸ THUẬT THƠNG TIN VƠ TUYẾN

MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG

HỆ THỐNG TRUYỀN THƠNG VƠ TUYẾN
Nguyễn Viết Đảm

Khoa Viễn thơng 1
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
Địa chỉ: PTIT- Km10- Đường Nguyễn Trãi, Quận Hà đông, Thành phố Hà nội
Điện thoại: 0912699394

Email:

Hà nội
10-2017
Nguyễn Viết Đảm

16


Mơ hình hóa và mơ phỏng

Hệ thống truyền thơng vơ tuyến

Sim_FWC01

Biểu diễn mật độ phổ công suất của các kỹ

thuật điều chế trên Matlab

Nguyễn Viết Đảm

17


Mơ hình hóa và mơ phỏng

Hệ thống truyền thơng vơ tuyến

Biểu diễn mật độ phổ công suất của các kỹ thuật điều chế
trên Matlab

 Mục đích
Hiểu mật độ phổ cơng suất PSD của tín hiệu ngẫu nhiên băng gốc và PSD của tín
hiệu ngẫu nhiên thơng dải và q trình dịch phổ tần tín hiệu. Phân tích so sánh PSD
của các kỹ thuật điều chế.
 Nội dung
 Phân tích biểu thức tín hiệu băng tần cơ sở và biểu thức tín hiệu thơng dải trong
miền thời gian (dạng sóng tín hiệu và hàm tự tương quan), tính tốn và mơ tả trên
Matlab.
 Phân tích biểu thức PSD của tín hiệu băng tần cơ sở, tính tốn và biểu diễn trên
Matlab.
 Phân tích biểu thức PSD của tín hiệu thơng dải, tính tốn và biểu diễn trên Matlab.
 Phân tích các biểu thức tín hiệu điều chế trong miền thời gian và tần số.
 Phân tích các biểu thức PSD của các kỹ thuật điều chế, tính tốn và biểu diễn trên
Matlab.
Nguyễn Viết Đảm

18


Mơ hình hóa và mơ phỏng

Hệ thống
thơng
tuyến
Tín hiệu nhị phân ngẫu nhiên băng
gốc:truyền
Hàm
tựvôtương
quan và mật độ phổ công suất

X(t)
A2

-2T

-T



X (t) 

0
-A
A1

T

A

k 

A0

A



k

pT  t    kT 

A3

2T

3T

A1

A2

4T

5T

A5

A6

6T

7T

A4

8T

t

A7

ACF :
Hàm tự
tương
quan và
mật độ
phổ cơng
suất của
tín hiệu
ngẫu
nhiên
băng gốc

A2


-T

+T
0
a) Hàm tương quan AFC

X ( f )

A 2T

fT
-3

-1
0

1
2
-2
b) Mật độ phổ công suất PSD

X ( )  E  X(t)X(t+τ) 
Cặp biến đổi Fourrier

 X ( )

 2 τ
A 1-  , τ  T
   T

, nÕu kh¸c
0
 A 2 Λ T (τ)

PSD

3

Φ X (f)=A 2 T.Sinc 2 (fT)
Nguyễn Viết Đảm

19


Mơ hình hóa và mơ phỏng

Hệ thống
truyềntự
thơng
vơ tuyến
Tín hiệu ngẫu nhiên thông băng:
Hàm
tương
quan và mật độ phổ công suất

1
X ()cos(2f c )
2
1
PSD :  Y (f )   X (f  f c )   X (f  f c )
4

Y (t)  X (t).cos  2f c t   

ACF : Y () 

f c : tần số sóng mang
: góc pha ngẫu nhiên phân bố ®Ịu trong [0,2 ]
kh«ng phơ thc vào X (t)  Y (t) thành WSS

Nếu X (t) là tín hiệu nhị phân ngẫu nhiên, thì

ACF v PSD của X(t):
ACF : X ()  A 2  T ()

Hàm tự tương quan và mật độ phổ cơng suất

của tín hiệu ngẫu nhiên thông băng

ACF :

A 2 /2

T

-T

A2
Y () 
 T ()cos  2f c  
2

Cặp biến đổi Fourrier

Y ( )

PSD :  X (f)=A 2 T.Sinc 2 (fT)



fc  4 / T
2

-A /2

Y ( f )
 A T  /4

2

PSD :
A 2T
 Y (f ) 
Sinc 2 [(f  f c ) T]  Sinc 2 [(f  f c ) T]

4
1 f
2
2
1
3
3
c f 
fc  fc 
fc  fc  fc 
c
T
T
T
T
T
T

fc 

2
3
fc 

T
T

fc 

1
T

fc f  1
c
T

fc 

2
3
fc 
T
T

f

Nguyễn Viết Đảm

20


Mơ hình hóa và mơ phỏng

Mơ tả PSD của tín hiệu băng tần cơ sở và tín hiệu thơng băng trên Matlab

Hệ thống truyền thông vô tuyến

X (f )  A2T.Sinc2 (fT)
Matlab hóa

PSD_BaseBand = AA*(sinc((f*Tb)).^2);

Chương trình:
Sim_FWC_01_1_PSD_Base_PassBand

2

AT
2
2
 Y (f ) 
Sinc [(f  f c ) T] +Sinc [(f  f c ) T]

4
Matlab hóa

PSD_PassBand = (AA/4)*((sinc((f+fc)*Tb)).^2 +(sinc((f-fc)*Tb)).^2);
Nguyễn Viết Đảm

21


Mơ hình hóa và mơ phỏng

thốngcủa

truyền
thơng
tuyến điều chế trên Matlab
Mơ tả mật độ phổ công Hệ
suất
các
kỹvô thuật

Mô tả, so sánh PSD của tín hiệu QPSK và MSK
PSD của tín hiệu MSK

PSD của tín hiệu QPSK

E
Sinc2 (f  f c )T   Sinc2 (f  f c )T 

2
2
2
16 Eb 
  cos  2 ( f  f c )Tb    cos  2 ( f  f c )Tb   

S ( f ) 




2 
2
2

2
2
P
  16Tb ( f  f c )  1   16Tb ( f  f c )  1  
2
2



Sinc (f  fc )T  Sinc (f  fc )T
2R

S (f ) 

Mật độ phổ công suất chuẩn hóa s(f)/2Eb

1,0
QPSK

0,5
MSK

-1,25

-1

-0,75

-0,5

-0,25

0

0,25

Nguyễn Viết Đảm

0,5

0,75

1,0

1,25

22

( f  f c )Tb
22


Mơ hình hóa và mơ phỏng

Hệ thống
vơ tuyếnvà MSK trên Matlab
Mơ tả, so sánh PSD của
tíntruyền
hiệuthơng
QPSK

Chương trình: Sim_FWC_01_2_PSD_Modulation
MËt ®é phỉ công suất PSD của tín hiệu đầu vào khối điều chế R b =200b/s

-3

PSD đầu vào khối điều chế

5

x 10

4

3

2

1

0
-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

Tần sè [Hz]
So s¸nh PSD cđa QPSK & MSK, R =200b/s; Tần số sóng mang f =250H
b

c

So sánh PSD của QPSK & MSK, R =200b/s; TÇn sè sãng mang f =250H

Z

b

0.008

PSD cña QPSK
PSD cña MSK

0.006

0.004

0.002

0
-4

c

Z

0.01

PSD cña QPSK & MSK

PSD cña QPSK & MSK

0.01

-3

-2

-1

0

TÇn sè chn hãa (f-f )T

c

1

PSD cđa QPSK
PSD cđa MSK

0.008

0.006

0.004

0.002

2

0
-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

TÇn sè [H ]

b

z

PSD của tín hiệu MSK

PSD của tín hiệu QPSK

P
S (f ) 
Sinc2  (f  f c )T   Sinc2 (f  f c )T   S ( f )

2R
Nguyễn Viết Đảm

2
2
16 Eb 

  cos  2 ( f  f c )Tb    cos  2 ( f  f c )Tb   


 
 
2 
2
2
2
2
  16Tb ( f  f c )  1   16Tb ( f  f c )  1  



23


Mơ hình hóa và mơ phỏng

Hệ thống
vơ tuyếnvà MSK trên Matlab
Mơ tả, so sánh PSD của
tíntruyền
hiệuthơng
QPSK

Chương trình: Sim_FWC_01_2_PSD_Modulation
MËt ®é phỉ công suất PSD của tín hiệu đầu vào khối điều chế R b =200b/s

-3

PSD đầu vào khối điều chế

5

x 10

4

3

2

1

0
-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

Tần sè [Hz]
So s¸nh
-3 PSD cđa QPSK & MSK, R =200b/s; TÇn sè sãng mang f =250H
b

x 10

c

5

PSD cđa QPSK
PSD cđa MSK

4

3

2

1

0
-4

So sánh
-3 PSD của QPSK & MSK, R =200b/s; Tần sè sãng mang f =250H

Z

PSD cña QPSK & MSK

PSD cña QPSK & MSK

5

-3

-2

-1

0

TÇn sè chn hãa (f-f )T
c

1

2

b

x 10

c

Z

PSD cđa QPSK
PSD cđa MSK

4

3

2

1

0
-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

TÇn sè [H ]

b

z

PSD của tín hiệu MSK

PSD của tín hiệu QPSK

P
S (f ) 
Sinc2  (f  f c )T   Sinc2 (f  f c )T   S ( f )

2R
Nguyễn Viết Đảm

2
2

16 Eb 
  cos  2 ( f  f c )Tb    cos  2 ( f  f c )Tb   


 
 
2 
2
2
2
2
  16Tb ( f  f c )  1   16Tb ( f  f c )  1  



24


Mơ hình hóa và mơ phỏng

Hệ thống
thơng vơBPSK;
tuyến
Mơ tả, so sánh PSD
củatruyền
tín hiệu
QPSK; 8-PSK

g

E.Sinc 2 Tf

f

E b log 2 M.Sinc 2 Tb .log 2 M.f

T Tb log 2 M; E=E b .log 2 M

Eb log 2 M
2
2
S ( f ) 
Sinc
(
f

f
)
T
log
M

Sinc


( f  fc )Tb log 2 M 

c
b
2

2
P log 2 M
2
2

Sinc
(
f

f
)
T
log
M

Sinc


( f  fc )Tb .log 2 M 

c
b
2
2 Rb
Mật độ phổ cơng suất chuẩn hóa s(f)/Eb
3,0
M=8

2,0

M=4
1,0
M=2

-1,0

-0,5

0
Nguyễn Viết Đảm

0,5

1,0

( f  f c )Tb

25