tóm tắt nghiên cứu nâng cao chất lượng xử lý tín hiệu trong các hệ thống thông tin đa người dùng

1





 

 
.
Vì các lí do nêu trên 
.
2
C


:
          -ID (Bit-
Interleaved Coded Modulation-Iterative Decoding); 
 dùng.
XMUD
MMSE -
trên kênh AWGN và pha-16-QAM)

.

16-QAM -ID. 

sử dụng tính chất
bảo vệ lỗi không đều 16-QAM.
 



2
 
            
ng pháp ; N 
MAI và MI; T

      ID
-QAM.
-ID dùng 16-







1.1  
              

 

1.2 
            uy

          

              



 
-

.
3
1.3 
             
-xa; 
MAI; 

            u kênh
.
1.4 
1.4.1 Mô hình hệ thống

(1.1)
c

quan tâm a
k
(t
cos( )
c
t


symbol T
b
.

(1.3)

n (1.4)

12
[ , , , ]
T
K
y y yy
và R 
KK



j,k

R thì:
(1.5)
A -A
1
, A
2
A
K
]
T

chéo;
/ 2,
kk

AP
, b = [b
1
, b
2
, , b
K

K 
12
[ , , , ]
T
K
n n nn
-

n
=
2
R,
2
0
/4
b
NT



.
4


(1.6)
x) 

(1.7)
1.4.2 Thu đa người dùng tối ưu
(1.18)

     
 
.
1.4.3 Thu đa người dùng cận tối ưu tuyến tính

y:
(1.19)

Trong T y 









Hình 1.5 Sơ đồ khối của cấu trúc máy thu cận tối ưu
tuyến tính tổng quát
5
1.5 

 dùng 
  mã Hamming, mã RS, mã BCH,
   
. 
 -PSK hay M-QAM.  
              

pha-.
Mã BICM-ID:           
Interltrên kênh pha-. Và
-ID -.
1.6 









 
 

6

 MMSE
VÀ BICM-16-QAM
2.1 

Hình 2.1 Sơ đồ khối kênh đường lên CDMA đa người dùng
C
y = RAb+ n
(2.25)
B
(2.35)
2.2  
2.2.1 Khảo sát hiệu quả tách tín hiệu MMSE đối với điều chế BPSK
Trên hình 2.8, 








7

Hình 2.8 Kết quả so sánh cụm điểm tín hiệu BPSK có tách tín hiệu đa
người dùng MMSE với không có MMSE
Khảo sát hiệu quả về BER của tách tín hiệu đa người dùng MMSE
đối với điều chế BPSK

Hình 2.9 Kết quả so sánh hiệu quả về BER của tách tín hiệu
đa người dùng MMSE đối với điều chế BPSK

(b) 




8


 (khi
ng)

.
Khảo sát phân bố nhiễu MAI sau tách tín hiệu đa người dùng

MMSE đối với BPSK




Hình 2.10 Kết quả phân bố nhiễu MAI sau tách tín hiệu
đa người dùng MMSE đối với BPSK

- minh











9
2.2.2 Khảo sát hiệu quả tách tín hiệu MMSE đối với điều chế 16-QAM

Hình 2.11 So sánh cụm điểm tín hiệu 16-QAM có tách tín hiệu
đa người dùng MMSE với không có MMSE.








              




(b) 5  SNR 15
dB



10
Khảo sát hiệu quả về BER của tách tín hiệu đa người dùng MMSE
đối với điều chế 16-QAM

Hình 2.12 Kết quả so sánh hiệu quả về BER của tách tín hiệu
đa người dùng MMSE đối với điều chế 16-QAM

 
 
()

tách 

Khảo sát phân bố nhiễu MAI sau tách tín hiệu đa người dùng
MMSE đối với 16-QAM

a) 16-QAM 

b) 16-QAM 
11


Hình 2.13 Phân bố nhiễu MAI sau tách tín hiệu đa người dùng
MMSE đối với 16-QAM

             
Gao-
             ùng.
 
tin, tính theo BER 

2.3 -ID)
Máy phát BICM


B Bn  Bu ch
t
u
t
v
t
x

Sơ đồ khối máy phát BICM
Giải mã lặp cho BICM
-
-



c) 16-QAM 

d) 16-QAM 

12
2.4             
-ID



- T-

-
-

-
- 

ân
-



  
-
hình 2.16.

Hình 2.16 Sơ đồ khối máy thu kết hợp tách tín hiệu đa người dùng
với giải mã lặp BICM-ID

2.5 
Tín hi

Gao-
13
-



 -
 
--

 
 
 16-QAM 





 
3.1 

-
              .
 
-ID .
3.2  BICM-ID

Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống BICM-ID
14

3.3 16-QAM 
- : (3.7)
-  (3.9)
- 
(3.11)
- 

*
0
/

b
EN

(3.12)

-  K: (3.13)
- 
 

22
1
min ( )
j j k
kM
d d s


(3.14)
Ánh xạ tối ưu cho 16-QAM không tái sử dụng điểm tín hiệu








Hình 3.2 Gán nhãn nhị phân cho 16-QAM và các cự ly bit
22
1

1
()
M
S k k
k
E a b
M



22
1
1
m
TB j
j
dd
m



2
4
TB
S
d
mR
K
E


15
Tái sử dụng các điểm tín hiệu16 QAM


























Hình 3.3 Các phương án tái sử dụng các điểm tín hiệu của 16-QAM
(a)

(b)
(c)
(d)
16
K 
ình 3.3a
và 3.3b             
  .

- - lit trung


Bảng các ánh xạ tái sử dụng một phần điểm tín hiệu của 16-QAM







Kết quả mô phỏng hệ thống BICM tái sử dụng một phần bộ tín hiệu
16-QAM

0
/
b
EN




[1, 5/ 7]

it.
            
               


    -       


17










     
 


16-QAM 


 (inline:
              (overall

.









Hình 3.4 So sánh kết quả mô phỏng (đường liền nét) hệ thống BICM-ID tái
sử dụng một phần điểm tín hiệu 16-QAM và đường biên trên (đường đứt nét)
Hình 3.5 Kết quả mô phỏng chất lượng của hệ thống BICM-ID với các cách sử
dụng điểm tín hiệu 16-QAM khác nhau. Mã RSC tốc độ ½, 4 trạng thái, 10 lần lặp

18

 16-QAM  
phân hoạch tập cải biên ác


6
s
E 



Hình 3.6 Kết quả mô phỏng (đường đậm) của BICM-ID với sử dụng một phần
điểm tín hiệu 16-QAM và cận trên (đường đứt nét) sử dụng ánh xạ SP cải biên

cho 
,




3.4  u
Nh   
  16-QAM 
ng l 
          
 u
UEP (Unequal Error Protection).
19




Hình 3.8 Phân đoạn khối mã và chèn CRC trên khối mã

Hình 3.9 Bộ mã chập trong LTE.
Hình 3.7 Quá trình xử lý kênh vận tải đường xuống LTE

20

Hình 3.10 Bộ mã hóa turbo LTE





Hình 3.11 Bộ hoán vị và sắp xếp chòm sao tín hiệu


           
trong symbol 16-QAM. 
 

 

Hình 3.12 Hoán vị khi dùng mã turbo
21


 



 
1. So sánh BER của các bít khi điều chế 16-QAM theo ánh xạ

trên hình 3.13 và 3.14 
n bít 2 và bit 4.
bit 1 và bit 
2. So sánh bảo vệ bít không đều trong đơn người dùng và đa
người dùng
Hình 3.15 so sánh         i



nên sau khi             
0 5 10 15
10
-7
10
-6
10
-5
10
-4

10
-3
10
-2
10
-1
10
0
Signal-to-Noise Ratio, Eb/No (dB)
BER
16QAM, Gray mapping


Bit 1
Bit 2
Bit 3
Bit 4
0 5 10 15
10
-8
10
-7
10
-6
10
-5
10
-4
10
-3

10
-2
10
-1
10
0
16QAM, Modified Gray
Signal-to-Noise Ratio, Eb/No (dB)
BER


Bit 1
Bit 2
Bit 3
Bit 4
Hình 3.13 So sánh BER của các bít
khi điều chế 16-QAM theo ánh xạ
Gray truyền thống

Hình 3.14 So sánh BER của các bít
khi điều chế 16-QAM theo ánh xạ
Gray cải biên

22



Hình 3.15 So sánh tính chất bảo vệ bít không đều
trong đơn người dùng và đa người dùng





kênh AW
toàn khi có 
3. So sánh BER của mã chập và mã Turbo trong LTE kết hợp với
điều chế 16-QAM theo ánh xạ Gray cải biên








Hình 3.16 BER mã chập trong LTE
kết hợp với 16-QAM theo ánh xạ
Gray cải biên
Hình 3.17 BER mã Turbo trong LTE
kết hợp với 16-QAM theo ánh xạ
Gray cải biên
23
  trên hình 3.16  v mã chập 
 3.17 v
mã Turbo 

3.4 
, tr 
- 



            
            

tái 





, 


 
16-QAM 
 
-
24


A. 

1. 
16-QAM ô hình 
y 
 Ngoài ra,

hi          
vùng sàn   dùng 


(được thể hiện ở công trình số [1] của tác giả).
2. 
16-QAM 
 


      ,    turbo thì    
(được thể hiện ở công trình số [2] của tác giả).
B. 
Các 
 
 Gao-. Tuy nhiên, 
 
 16-QAM 

dùng.