khôi phục dữ liệu trong hệ thống mimo ofdm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHÔI PHỤC DỮ LIỆU TRONG HỆ
THỐNG MIMO OFDM
Người thực hiện :
Lớp : 08DT
Người hướng dẫn : KS. MẠC NHƯ MINH
Đề tài:
1

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về OFDM


Chương 2: Hệ thống MIMO

Chương 3: Hệ thống MIMO OFDM

Chương 4:Lưu đồ thuật toán và quá trình mô phỏng
2
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ OFDM
f
Duration T
S
1/T
S
f
0
f
2
f
1
f

2
f
1
f
0

Sự trực giao giữa các sóng mang
3
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ OFDM

Sơ đồ khối hệ thống OFDM
4
ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG OFDM

Ưu điểm:

Chống nhiễu ISI,ICI.

Hiệu suất sử dụng phổ cao.

Truyền dữ liệu tốc độ cao.

Điều chế tín hiệu đơn giản, hiệu quả.

Nhược điểm:

Tỉ số công suất tương đối cực đại PAPR lớn.

Nhạy với hiệu ứng dịch tần Doppler.
5

HỆ THỐNG MIMO
Bộ chuyển
đổi MIMO
Bộ giải
chuyển đổi
MIMO
*
*
*
dữ liệu vào
dữ liệu ra
Anten phát Anten thu
H
ij

Mô hình hệ thống MIMO
6
PHÂN TẬP

Phân tập thời gian

Phân tập không gian


Phân tập tần số
7
HỆ THỐNG MIMO_OFDM

Mô hình hệ thống MIMO OFDM
8

MÔ HÌNH HỆ THỐNG MIMO STBC - OFDM

Mô hình hệ thống MIMO OFDM STBC
9
TẠI MÁY PHÁT

Chuỗi bit vào sau khi được điều chế sẽ qua bộ mã hóa STBC:

STBC thực hiện trong các khối như sau:
10
TẠI MÁY PHÁT

Sau đó Xm được biến đổi IFFT để điều chế sóng mang và chèn CP
vào đồng thời được truyền đi trên 2 anten như phân tích ở trên.

Ta có tín hiệu sau khi qua bộ STC là:

X
1,n
(1)
= [s
1,0
,s
1,1
,s
1,2
…s
1,N-1
.]
X

2,n
(1)
= [s
2,0
,s
2,1
,s
2,2
…s
2,N-1
.]

X
1,n
(2)
=- X
2,n
(1) *
=[-s
2,0
*
,-s
2,1
*
-s
2,N-1
*
]
X
2,n

(2)
= X
1,n
(1)*
= [s
1,0
*
,s
1,1
*
s
1,N-1
*
]
11
TẠI MÁY THU

Sau khi tách CP và biến đổi FFT để tách sóng mang, tín hiệu sẽ
được đưa đến bộ giải mã STBC. Ở đây bộ giải mã sẽ tiến hành giải
mã trên 2 khe thời gian để ước lượng các kí tự truyền.

Ở máy thu bằng phương pháp maximum likelihood detection (ML)
người ta có thể khôi phục lại các kí tự phức M-PSK và sau đó giải mã,
ta tìm được các bit tin cần thiết.
12
MÔ HÌNH HỆ THỐNG MIMO_OFDM V_BLAST

Máy phát:

Máy thu:

13
BỘ THU V_BLAST

Bộ thu V_BLAST sẽ tính trọng số ZF là W=H
+
=H
H
(H H
H
)
-1

Ước lượng giá trị tại luồng p như sau:
pk
x
)(
~
= W
p
y= W
p
Hx + W
p
n
W
p
=arg min(
2
i
W

)

Khi có được giá trị W
p
nó sẽ nhận với vector nhận để ước lượng
luồng dữ liệu thứ k:
= W
p
y= [0 0 1 0][x#
1
x#
2


x#
p


x#
Nt
]
T
+ Wn
pk
x
)(
~
pk
x
)(

~
= x
p
+ W
p
n

Sử dụng chòm sao điều chế thông qua giải thuật ML ta tìm được
x
(k)p
mong muốn.
14
LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN
Nhập các thông số: độ dài FFT, độ dàiCP, độ dài khung, chùm
tia fading(L), số mức điều chế(b), các thông số SNR,j=0
Tạo bit tin và điều chế Q-PSK
Vẽ đồ thị BER
j=j+1
Biến đổi IFFT
Cộng khoảng bảo vệ CP và biến đổi P/S
Tạo hệ số kênh truyền h và nhiễu
So sánh tín hiệu ước lượng với bit tin để
tính E(j)=BER
Gọi chương trình signal received
j=length(SNR_l)
S
Đ
Start
Kết thúc
Gọi CT MIMO Code

15
KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
16

So sánh BER hệ thống OFDM và MIMO OFDM
KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
17

So sánh BER hệ thống MIMO_OFDM V_BLAST và
MIMO_OFDM STBC
KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
18

So sánh BER hệ thống MIMO_OFDM STBC với số anten thu
thay đổi

Kết luận:

Hệ thống MIMO OFDM có chất lượng tốt hơn hệ thống SISO
OFDM.

Hệ thống MIMO_OFDM STBC cho chất lượng đường truyền tốt
hơn so với hệ thống MIMO_OFDM VBLAST.

Khi ta tăng số lượng anten thu trong hệ thống MIMO_OFDM
STBC thì chất lượng đường truyền được cải thiện hơn.
KẾT LUẬN
19
HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI


Mở rộng trường hợp tăng số anten thu phát trong hệ thống
STBC_OFDM.

Ứng dụng kỹ thuật này vào các hệ thống truyền thông như
WIMAX, LTE…

Hướng phát triển đề tài:
20
CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN
ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI
21