Tài liệu kỹ thuật mô phỏng

Bài 1 :Xây dựng mô hình một kênh với điều chế: điều chế QPSK,
Kênh AWGN ……………………………………………………… 1
Bài 2: Xây dựng mô hình một kênh với điều chế: điều chế QAM,
Kênh AWGN ……………………………………………………… 3
Bài 3: Xây dựng mô hình một kênh với điều chế: điều chế MSK,
Kênh AWGN: ……………………………………………………….5
Bài 4: Xây dựng một mô hình kênh nhiễu: Sử dụng hai mô hình
kênh là AWGN, BSC. …………………………………………… 8
Bài 5: Mô hình kênh nhiễu ồn pha với điều chế 256-QAM. … 10
Bài 6: Mô hình có sử dụng mã hóa kênh truyền với mã Hamming…… 13
Bài 7: Mô hình có sử dụng mã hóa chập tốc độ 2/3
(convolutioncode)……………………………………………… 15
Bài 8: Mô hình sử dụng điều chế QPSK có tác động của fading
Rayleigh. ………………………………………………………… 17
Bài 9: Mô hình sử dụng điều chế QAM có tác động của fading
Rayleigh…………………………………………………………… 20
Bài 10 : Xây dựng mô hình một kênh với điều chế: điều chế
QPSK, Kênh AWGN, BSC. ………………………………………22
1
Bài 1 :Xây dựng mô hình một kênh với điều chế: điều chế QPSK,
Kênh AWGN
I, Xây dựng mô hình kênh điều chế QPSK bằng
1. Mô hình
2. Chức năng các khối :
- Khối phát số nguyên ngẫu nhiên (Random Integer) :
Khối này phát số nguyên ngẫu nhiên phân bố đều trong khoảng [0, M-1].
M là số mức của tín hiệu PSK được điều chế. Ở đây ta xét M = 4.
- Khối điều chế QPSK :
Đại lượng M có thể là đại lượng vô hướng hoặc véctơ. Nếu là vô hướng,
các lối ra ngẫu nhiên là độc lập nhau và phân bố đều. Nếu M là véctơ, độ dài
của nó phải bằng với độ dài của thông số xác lập ban đầu (Initial seed) được xác

lập từ đầu. Trong trường hợp này mỗi lối ra phải có một dải xác định. Nếu tham
số xác lập ban đầu (Initial seed) là không đổi thì kết quả của ồn có thể lặp lại.
Điều chế tín hiệu đầu vào sử dụng phương pháp điều chế khóa dịch pha
cầu phương QPSK
- Khối AWGN :
Khối AWGN cộng nhiễu Gauss trắng vào trong tín hiệu lối vào. Tín hiệu
lối vào và tín hiệu lối ra có thể là số thực hoặc số phức. Nếu tín hiệu vào là thực
thì khối này sẽ cộng nhiễu Gauss thực và tạo ra một tín hiệu thực ở lối ra. Khi
tín hiệu lối vào là phức, khối này cộng tín hiệu Gauss phức và tạo ra một lối ra
tín hiệu phức. Khi sử dụng sự thay đổi mode với lối vào phức, giá trị thay đổi
ngang bằng thành phần thực chia cho thành phần ảo của tín hiệu lối vào
- Khối giải điều chế DQPSK : Thực hiện giải điều chế, khôi phục tín hiệu
gốc.
2
- Khối Error rate calculator :
Là khối tính toán tỉ lệ lỗi bít hoặc tỉ lệ lỗi symbol của tín hiệu lối vào.
Khối này so sánh dữ liệu lối vào của bộ phát với dữ liệu lối vào của bộ thu.
Nó tính tỷ lệ lỗi dưới dạng những con số thay đổi liên tục, bằng cách chia tổng
số cặp dữ liệu không bằng nhau cho tổng số dữ liệu lối vào của nguồn.
- Display: Khối dùng để hiển thị kết quả tính toán từ khối Error rate
calculator . Khối này sẽ hiển thị ra 3 đại lượng: Tỉ lệ lỗi / bit, Tổng số bit bị
lỗi, Tổng số bit nhận
- Giản đồ chòm sao :Hiển thị các thành phần cùng pha và vuông pha của tín
hiệu điều chế.Giản đồ chòm sao mô tả sự phân bố của các điểm một cách rời
rạc theo thời gian của một tín hiệu điều chế, thể hiện ra các đặc điểm như
hình dạng xung hoặc sự méo của tín hiệu.
II, Thiết lập thông số cho từng khối :
• Random Integer generator:
+M-ary number :là giá trị số nguyên hay vector của các số nguyên xác
định khoảng giá trị lối ra. M-ary : 4 ;

+Initial seed : Giá trị ban đầu của máy phát số nguyên ngẫu nhiên, xác
định chiều dài vector lối ra. Initial seed = 37.
+Sample time :Thời gian lấy mẫu. Sample time = 1.
• Khối Modulator QPSK (mặc định):
- Độ lệch pha :pi/4,Thứ tự chòm sao:Kiểu nhị phân,Kiểu dữ liệu vào : Kiểu
nguyên
• Khối AWGN channel:
- Chế độ : SNR, SNR : 10
- Initial Seed = 67: khởi tạo giá trị ban đầu cho bộ tạo nhiễu Gauss.
- Mode: xác định biến nhiễu với tín hiệu lối vào.
- Input signal power(watts):công suất của ký hiệu lối vào
- Eb/No) hay của mẫu (nếu chọn SNR).
- Symbol period (s): khoảng thời gian tồn tại của ký tự tính theo giây.
Trường
này chỉ xuất hiện khi chế độ Eb/No hay Es/No
được
thiết lập
• Khối Demodulator QPSK : Tất cả các giá trị để mặc định
• Khối Error rate calculator Output data : Port
• Khối giản đồ chòm sao :
- Số mẫu trên 1 ký hiệu : 8
- Độ lệch mẫu : 0
- Số điểm hiển thị : 50
- Số điểm mới trên 1 hiển thị : 10
III, Nhận xét
sau khi chạy chương trình ta thu được :
tỉ lệ lỗi bít :1,8.10
-3
, số bít lỗi : 18, số bít được so sánh : 1000.
Tăng tỉ số SNR là 11 thì :

3
tỉ lệ lỗi bít :4.10
-4
, số bít lỗi :4, số bít được so sánh : 10000
Sự can thiệp của nhiễu Gauss trắng ảnh hưởng trực tiếp đến thông lượng
và chất lượng của kênh truyền. Qua mô phỏng và quan sát giản đồ chòm sao
ta thấy:
- Tỉ lệ lỗi bit BER phụ thuộc vào tỉ số SNR của trên truyền: SNR càng lớn,
BER càng nhỏ và ngược lại.
- Khi tín hiệu điều chế chưa đưa qua kênh truyền AWGN, các điểm trên
giản đồ chòm sao là lý tưởng, chúng là các chấm xác định và không bị
dao động ra xung quanh.
Nhiễu Gause trắng đã làm cho các điểm trên giản đồ chòm sao bị dao
động ra xung quanh vị trí chuẩn của nó một đại lượng nào đấy. Mặc dù ảnh
hưởng của nhiễu này chưa làm cho các điểm trong giản đồ chòm sao lẫn vào
nhau xong nó cũng gây ảnh hưởng đến quá trình truyền của hệ thống.
Nếu kênh truyền có tỉ lệ SNR lớn, các tín hiệu sẽ chồng lấn lên nhau và tại
phía thu việc khôi phục lại tín hiệu là rất khó khăn.
Trong các trường hợp trên, với kênh truyền có SNR = 11 ta có BER =
4*10
-4
. Hệ thống có tỉ lệ lỗi bít như vậy là hệ thống chấp nhận được.
IV, Biểu thức toán học
Tín hiệu sóng mang đc biểu diễn : f
0
(t) = cos(ω
0
t + φ)
n=4 ; Δφ = π/2 => ta có điều chế 4PQSK hay QPSK có dạng:
p(t) = cos(ω

0
t + φ + s(t).π/4)
tín hiệu băng gốc s(t) là xung NRZ lưỡng cực nhận 4 giá trị.
Bài 2: Xây dựng mô hình một kênh với điều chế: điều chế QAM,
Kênh AWGN
I. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG VÀ CÁC CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI
1. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG
2. CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI
* Random Integer generator: Khối này phát số nguyên ngẫu nhiên phân bố
4
đều trong khoảng [0,M-1].M là số mức của tín hiệu QAM được điều chế, ở
đây M=256.
*Khối modulator QAM: Điều chế tín hiệu lối vào sử dụng phương pháp
điều chế biên độ xung vuông. Lối vào có thể là các bit hoặc các số nguyên.
* AWGN channel: cộng nhiễu Gauss trắng vào trong tín hiệu lối vào.Tín
hiệu lối vào và tín hiệu lối ra có thể là số phức hoặc số thực.
* Demodulator QAM: thực hiện giải điều chế, khôi phục tín hiệu gốc
* Error Rate Calculator: Khối này dùng để tính toán tỷ lệ lỗi bit hoặc tỷ
lệ lỗi symbol của dữ liệu lối vào.Tốc độ lỗi của dữ liệu thu được xác định =
độ trễ của dữ liệu truyền.
- Khối này có 2 cổng lối vào: Tx và Rx,trong đó Tx là cho tín hiệu truyền
đi.Rx là cho tín hiệu nhận đựợc.
*Display (khối hiển thị): Khối này hiển thị các giá trị của lối vào. Khối này
cho ta thấy được tỷ lệ lỗi bit trên ký tự,tổng số lỗi và tổng số ký tự.
*Giản đồ chòm sao: Hiển thị các thành phần cùng pha và vuông pha của tín
hiệu điều chế. Giản đồ chòm sao mô tả sự phân bố của các điểm một cách rời
rạc theo thời gian của 1 tín hiệu điều chế,thể hiện ra các đặc điểm như dạng
xung hoặc sự méo của các tín hiệu.
II. Thiết lập các thông số.
- Random enteger generator:

+M-ary number :là giá trị số nguyên hay vector của các số nguyên xác
định khoảng giá trị lối ra. M-ary : 256 ;
+Initial seed : Giá trị ban đầu của máy phát số nguyên ngẫu nhiên, xác
định chiều dài vector lối ra. Initial seed = 0.
+Sample time :Thời gian lấy mẫu. Sample time = 1.
- QAM modulator baseband :
+ M-ary number: số điểm trong chòm sao tín hiệu = 2
k
. k : là số nguyên
cho trước.
M-ary = 256 ;
+ Input : xác định lối vào là số nguyên hay nhóm các bít
+Phase offset (rad):chiều quay của chòm sao tín hiệu,tính theo radian.
Phase offset (rad)= 0 ;
+Thứ tự chòm sao : Kiểu nhị phân (Constellation ordering)
+Kiểu dữ liệu vào :Kiểu nguyên.
- Khối AWGN :
+ Initial seed :khối tạo giá trị ban đầu cho bộ tạo nhiễu gauss.
Initial seed =1(mặc định) ;
+Eb/No : 40 ;
+ number of bit per symbol =1 :Số bit trong 1 ký
+ input signal power (watt) =1 :Công suất của ký hiệu lối vào
+Symbol periol(s) = 0,001(s) : khoảng thời gian tồn tại của kí tự tính theo
(s)
- Demodulator QAM : Phase offset (rad)= 0 ; Samples per symbol = 1
- Khối Error Rate Calculator: Output data : Port.
- Khối display: mặc định.
5
- Khối giản đồ chòm sao:
+ Số mẫu trên 1 ký hiệu : 1 (Samples per symbol)

+ Độ lệch mẫu : 0 (offset sample) ;
+Số điểm hiển thị : 50 ;
+ Số điểm mới trên 1 hiển thị : 10
III, NHẬN XÉT
- Sau khi mô phỏng ta thấy có thành phần nhiễu pha tác động trong quá
trình truyền thì vị trí các kí tự đã có sự thay đổi rất lớn.
- Các kí tự nhiễu khi thu sẽ làm cho bên thu nhầm với các kí tự bên cạnh và
gây ra lỗi kí tự sau khi giải điều chế
- Khi chưa có thành phần nhiễu tác động lên kênh truyền nó ko làm ảnh
hưởng đến các kí tự bên cạnh. Do đó việc giải mã bên thu sẽ ko xảy ra lỗi
bít
- Số lượng các kí tự lớn sẽ tỉ lệ nghịch với giá trị mức nhiễu pha do chúng
ta cài đặt ban đầu
IV, Biểu thức toán học:
U
m
(t) = A
mc
g
t
(t) cos (2πf
c
t) + A
ms
g
t
(t) sin (2πf
c
t)
Trong đó: m = 1,2,… , M

A
mc
, A
ms
: tập hợp các mức biên độ nhận được bằng các ánh xạ
chuỗi k bít thành biên độ tín hiệu.
g(t) : tín hiệu xung
Bài 3: Xây dựng mô hình một kênh với điều chế: điều chế MSK,
Kênh AWGN:
I, Khối mô phỏng và chức năng từng khối.
1. Mô hình
2, Chức năng từng khối:
* Máy phát nhị phân Bernoulli. Khối phát nhị phân Bernoulli tạo những số
nhị phân ngẫu nhiên sử dụng phân phối Bernoulli. Phân phối Bernoulli với
thông số p bằng 0 với xác suất p và bằng 1 với xác suất 1-p.
6
* Điều chế tín hiệu băng cơ sở MSK
Khối điều chế băng cơ sở MSK điều chế sử dụng phương pháp khoá dịch cực
tiểu.
* AWGN channel: Khối AWGN cộng nhiễu Gauss trắng vào trong tín hiệu lối
vào.Tín hiệu lối vào và tín hiệu lối ra có thể là số phức hoặc số thực.
* Demodulator MSK: thực hiện giải điều chế, khôi phục tín hiệu gốc
* Error rate calculator: Khối này dùng để tính toán tỷ lệ lỗi bit hoặc tỷ lệ
lỗi symbol của dữ liệu lối vào.Tốc độ lỗi của dữ liệu thu được xác định = độ
trễ của dữ liệu truyền.
- Khối này có 2 cổng lối vào: Tx và Rx,trong đó Tx là cho tín hiệu truyền đi.Rx
là cho tín hiệu nhận đựợc.
*Display(Khối hiển thị) : Khối này hiển thị các giá trị của lối vào.
Khối này cho ta thấy được tỷ lệ lỗi bit trên ký tự,tổng số lỗi và tổng số ký tự.
*Giản đồ chòm sao: Hiển thị các thành phần cùng pha và vuông pha của tín

hiệu điều chế.
Giản đồ chòm sao mô tả sự phân bố của các điểm một cách rời rạc theo thời
gian của 1 tín hiệu điều chế,thể hiện ra các đặc điểm như dạng xung hoặc sự
méo của các tín hiệu.
II. Thiết lập các thông số.
• Máy phát nhị phân Bernoulli.
+Xác suất xuất hiện giá trị 0: 0,05 ; Giá trị ban đầu : 51 ; Thời gian lấy mẫu :
1;
+các mẫu trên khung : 1000;(Probability; initial seed; Sample time ;Samples
per frame)
• Điều chế tín hiệu băng cơ sở MSK
+Input type: bit; các thông số khác để mặc định
Input type: cho biết dl vào là giá trị lưỡng cực hay kiểu nhị phân.
Phase offset: pha ban đâù của dạng sóng tín hiệu ra.
Samples persymbol: số mẫu đàu ra cho mooix số nguyên hoặc bit đầu vào.
Output data type: xđ đầu ra của khối có thể là 1 hoặc 2. Theo mặc định là 2
• Kênh AWGN:
+Initial seed: 67; Eb/ No : 10 ; Number of bit per symbol : 1; Input signal
power : 1;
• Giải điều chế tín hiệu băng cơ sở MSK:
+Output type : bit ; Phase offset : 0; Samples per symbol: 1.
• Khối Error Rate Calculation : Output data: Port.
• Giản đồ hiển thị các điểm phân tán:
Samples per Symbol : 1 ; Offset : 0 ; Points display : 40 ; New point per
7
display : 10.
III. Nhận xét :
nhiễu Gaussian trắng đã gây ra ảnh hưởng đến tín hiệu truyền trên kênh đó là:
Làm cho pha của tín hiệu bị xê dịch một lượng nhỏ, điều này làm cho các điểm
pha lan rộng sang hai bên so với điểm pha trước khi qua kênh truyền. Do đó làm

cho tín hiệu đến nơi thu bị nhoè.
- Làm cho tín hiệu bị thăng giáng nên các điểm xê dịch lên xuống so với
các điểm trước khi qua kênh truyền.
Kết quả nhiễu Gaussian trắng trên kênh truyền làm cho các điểm pha của tín
hiệu MSK xê dịch theo các chiều hay điểm chấm pha lan rộng hơn so với điểm
chấm pha trước khi qua kênh truyền. Như vậy tạp âm Gaussian trắng của kênh
truyền đã làm ảnh hưởng đến chất lượng của tín hiệu truyền trên kênh, ảnh
hưởng này được thể hiện bằng mức độ chấm bị nhoè ít hay nhiều. Khi chấm bị
nhoè ít nghĩa là tín hiệu bị thăng giáng ít và bị xê dịch pha ít. Tỉ số tín hiệu trên
nhiễu E
b
/N
0
= 45dB thì tín hiệu truyền qua kênh bị nhiễu lớn. Khi E
b
/N
0

= 60 dB giản đồ pha của tín hiệu MSK (hình 24) không có sự thay đổi so với
giản đồ pha của tín hiệu MSK trước khi truyền qua kênh. Trong thực tế khi mà
tại nơi thu ta vẫn thu được tín hiệu đạt yêu cầu thì ảnh hưởng của nhiễu
Gaussian phải ở mức độ vừa phải. Trong trường hợp đó các loại nhiễu khác như
dịch định thời, dịch pha và dịch tần số sẽ gây ra các ảnh hưởng lớn hơn. Nên
khôi phục đồng bộ trong các phần sau chỉ quan tâm đến khôi phục các đại lượng
bị dịch này và cho ảnh hưởng của nhiễu Gaussian chỉ ở mức độ rất nhỏ (tỉ số E

b
/N
0
= 60dB).

IV, Biểu thức toán học của MSK
Sóng mang được đưa vào để điều chế của tín hiệu MSK như sau:
Tín hiệu MSK có biểu thức toán học như sau:
Trong đó d
1
(t), d
Q
(t) là các bit “chẵn”, “lẻ” của dòng dữ liệu lưỡng cực có giá
trị 1, -1 và chúng nuôi các nhánh cùng pha và lệch pha 90 của bộ điều chế.
d
1
(t) = d
0
, d
2
, d
4
,… d
Q
(t) = d
1
, d
3
, d
5
,…
8
Bài 4: Xây dựng một mô hình kênh nhiễu: Sử dụng hai mô hình
kênh là AWGN, BSC.
1.Mô hình

- Sơ đồ sử dụng mô hình kênh BSC:
- Sử dụng mô hình kênh:
- Sử dụng mô hình kênh AWGN:
2.chức năng các khối:
- Bernoulli Binary Generator: Khối nguồn, hay còn gọi là khối nhị phân
Bernoulli. Khối này tạo ra dữ liệu số gồm dãy bit 0,1 theo phân bố Bernoulli.
- Hamming Encoder: Khối mã hóa Hamming, có nhiệm vụ mã hóa các bit
đầu vào thành chuỗi bit đầu ra bằng cách chèn các bit kiểm tra lỗi. Mục đích
cải thiện kênh truyền, khoảng cách tối thiểu = 3.
- BPSK Modulator Baseband: Khối điều chế pha nhị phân, có nhiệm vụ điều
chế tín hiệu số với bit 0 tương ứng với tín hiệu sóng có pha = -90° và bit 1
tương ứng sóng mang có pha = 90° (hoặc ngược lại).
- Re[U] : loại bỏ sóng của tín hiệu bằng cách loại bỏ các thành phần ảo để
chuyển từ dạng sóng sang dạng bít.
- BSC : kênh truyền nhị phân đối xứng với xác suất thay đổi từ 1-> 0 và 0->1
là bẳng nhau (50%).
- Hamming Decoder: Khối giải mã Hamming
9
- Error Rate Calculator : Là khối tính toán tỉ lệ lỗi bít hoặc tỉ lệ lỗi symbol
của tín hiệu lối vào. Khối này so sánh dữ liệu lối vào của bộ phát với dữ liệu
lối vào của bộ thu. Nó tính tỷ lệ lỗi dưới dạng những con số thay đổi liên tục,
bằng cách chia tổng số cặp dữ liệu không bằng nhau cho tổng số dữ liệu lối
vào của nguồn.
- AWGN Channel: Khối AWGN cộng nhiễu trắng Gauss vào trong tín hiệu lối
vào. Tín hiệu lối vào và tín hiệu lối ra có thể là số thực hoặc số phức.
- BPSK Demodulator Baseband : thực hiện giải điều chế, khối phục tín hiệu
gốc
- Display: Khối dùng để hiển thị kết quả tính toán từ khối Error rate
calculator . Khối này sẽ hiển thị ra 3 đại lượng: Tỉ lệ lỗi / bit, Tổng số bit bị
lỗi, Tổng số bit nhận.

3. Thiết lập các thông số:
- Bernoulli Binary Generator:
+ Initial seed : 0,1 ; Samples per frame =4;
+ error probability: xác suất là 0,5 xác định trong khoảng 0 -> 1.
+ Sample time :Thời gian lấy mẫu là 1.
- Khối Hamming Encoder và Hamming Decoder
cùng để Codeword Length N=7 và Message Length K là gfprimfd(3,'min').
Codeword Length: xđ chiều dài từ mã, là chiều dài vetor đầu ra
Message Length K: xđ chiều dài bản tin là chiều dài vetor đầu vào hoặc vecter
nhị phân đại diện cho 1 đa thức sinh của trường nhị phân.
- BPSK Modulator Baseband và khối BPSK Demodulator Baseband:
cùng để Phase offset = 0; Samples per symbol = 1-> số mẫu trên một kí tự
- Khối AWGN Channel:
+Initial seed = 67 ; + Mode = Signal to noise ratio (Es/No)
+Es/No = 2,5 ; +Input signal power = 1 ; + Symbol period = 1.
4. Chạy mô phỏng và nhận xét , so sánh các kết quả mô phỏng.

AWGN BSC
BER 0,0471
7
0,4764
Tổng số bit truyền 212 212
10
Số bít lỗi 10 101
+ kênh BSC ảnh hưởng đến tín hiệu truyền lớn hơn kênh AWGN
+ khi Es/N
0
tăng lên ảnh hưởng nhiễu tới tín hiệu sẽ giảm hay BER sẽ giảm.
+ khi Error peobability tăng lên thì BER cũng sẽ giảm đi.

Bài 5: Mô hình kênh nhiễu ồn pha với điều chế 256-QAM.
I, Mô hình và chức năng từng khối:
1. Mô hình
2.Mô tả chức năng của từng khối
* Bernoulli binary: Khối này phát số nguyên ngẫu nhiên phân bố đều trong
khoảng [0,M-1].M là số mức của tín hiệu QAM được điều chế, ở đây M=256.
* Rectengunar QAM modulator Baseband: Điều chế tín hiệu lối vào sử dụng
phương pháp điều chế biên độ xung vuông.Lối vào có thể là các bit hoặc các số
nguyên.
* AWGN channel: Khối AWGN cộng nhiễu Gauss trắng vào trong tín hiệu lối
vào.Tín hiệu lối vào và tín hiệu lối ra có thể là số phức hoặc số thực.
* Phase noise (Khối ồn pha): Khối này làm dịch pha của tín hiệu một lượng
ngẫu nhiên. Khối ồn pha cộng nhiễu pha tới tín hiệu phức, tín hiệu băng cơ sở.
Khối cung cấp nhiễu pha như sau:
• Tạo ra nhiễu Gauss cộng tính (AWGN) và lọc nhiễu này bằng bộ lọc số.
• Cộng nhiễu vào thành phần góc của tín hiệu vào.
* Rectengunar QAM demodulator Baseband :thực hiện giải điều chế, khôi
11
phục tín hiệu gốc
* Error rate calculator: Khối này dùng để tính toán tỷ lệ lỗi bit hoặc tỷ lệ
lỗi symbol của dữ liệu lối vào.Tốc độ lỗi của dữ liệu thu được xác định = độ
trễ của dữ liệu truyền.
- Khối này có 2 cổng lối vào: Tx và Rx,trong đó Tx là cho tín hiệu truyền đi.Rx
là cho tín hiệu nhận đựợc.
*Display(Khối hiển thị) : Khối này hiển thị các giá trị của lối vào.
Khối này cho ta thấy được tỷ lệ lỗi bit trên ký tự,tổng số lỗi và tổng số ký tự.
*Giản đồ chòm sao: Hiển thị các thành phần cùng pha và vuông pha của tín
hiệu điều chế.
Giản đồ chòm sao mô tả sự phân bố của các điểm một cách rời rạc theo thời
gian của 1 tín hiệu điều chế,thể hiện ra các đặc điểm như dạng xung hoặc sự

méo của các tín hiệu.
II. Thiết lập các thông số.
- Bernoulli binary
+M-ary number :là giá trị số nguyên hay vector của các số nguyên xác định
khoảng giá trị lối ra.
M-ary : 256 ;
+Initial seed : Giá trị ban đầu của máy phát số nguyên ngẫu nhiên, xác định
chiều dài vector lối ra. Initial seed = 0.
+Sample time :Thời gian lấy mẫu. Sample time = 0,01.
+ Sample per frame =500
-KHối Rectangular 256-QAM modulator baseband:
M- ary number =256 ; Input type( lối vào) = integer ; Constellation ordering =
Binary; Nomalization method = Average power ; Average power = 1 ; Phase
offset = 0; Output data type = single;
*KHỐI AWGN channel:
+Initial number = 54321 : giá trị ban đầu
+Mode = Sisnal noise retio (Es/No) ;Es/No (dB)= 40 ;
+ Input signal power = 1 ; Symbol period = 0,001.
* Demodulator QAM : Phase offset (rad)= 0 ; Samples per symbol = 1
*Khối Phase noise:
Phase noise level = -66 ;Frequency offset = 200; Innitial seed = 2137;
Phase noise level: quy định cụ thể mức nhiễu ồn pha. Dựa trên giá trị dBC/hz
Frequency offset: xđ tần số ban đầu(hz)
Innitial seed: là số nguyên k âm, xđ giá trị bộ phát số ngẫu nhiên sử dụng để tạo
ra tiếng ồn.
12
* Khối Error Rate Calculator:
Receive delay=0; Output data = Port;.
* Display (khối hiển thị): Mặc định.
*Giản đồ chòm sao:

Samples per symbol = 1; Offset = 0; Points displayed = 2500; New point per
display = 300;
III, Nhận xét
Sau khi chạy mô phỏng ta thấy rằng với hệ thống khi không có thành
phần tạp nhiễu tác động vào, dựa vào biểu đồ chòm sao có nhận xét:
- Ban đầu, các điểm trên chòm sao khi qua khối điều chế QAM là lý
tưởng.
Chúng là các chám xác định và không bị dao động ra xung quanh.
- Khi tín hiệu truyền qua kênh AWGN thì: Tín hiệu có nhiễu trắng,
nhiễu này làm cho các điểm trên giản đồ chòm sao bị dao động ra
xung quanh một đại
lượng
nhỏ. Nó gây ảnh
hưởng
đến quá trình
truyền của hệ thống
nhưng
chưa đến mức nghiêm trọng.
- Khi tín hiệu đi qua khối ồn pha, ta thấy có sự thay đổi rất lớn
trên giản đồ chòm sao.Các điểm trên giản đồ chòm sao lúc này đã
bị nhiễu lẫn lên nhau. Ảnh
hưởng
này gây khó khăn rất lớn cho việc
khôi phục tín hiệu.
IV, Biểu thức toán học:
U
m
(t) = A
mc
g

t
(t) cos (2πf
c
t) + A
ms
g
t
(t) sin (2πf
c
t)
Trong đó: m = 1,2,… , M
A
mc
, A
ms
: tập hợp các mức biên độ nhận được bằng các ánh xạ
chuỗi k bít thành biên độ tín hiệu. g(t) : tín hiệu xung
- Nhiễu ồn pha của tín hiệu bị dịch trong một khoảng nào đó gây ra xe dịch
thời gian khi thu sóng tín hiệu, gây sai dữ liệu lấy mẫu. Biểu thức mô tả
tác động khối ồn pha vào QAM:
U
m
(t) = A
mc
g
t
(t) cos (2πf
c
t +φ(t)) + A
ms

g
t
(t) sin (2πf
c
t +φ(t))
φ(t): mô tả sự thay đổi pha hay ồn pha
13
Bài 6: Mô hình có sử dụng mã hóa kênh truyền với mã Hamming.
I, Xây dựng mô hình , mô tả chức năng của từng khối
1. Mô hình
2, Chức năng từng khối
- Bernoulli Binary Generator: Khối nguồn, hay còn gọi là khối nhị phân
Bernoulli. Khối này tạo ra dữ liệu số gồm dãy bit 0,1 theo phân bố
Bernoulli.
- Hamming Encoder: Khối mã hóa Hamming, có nhiệm vụ mã hóa các bit
đầu vào thành chuỗi bit đầu ra bằng cách chèn các bit kiểm tra lỗi. Mục
đích cải thiện kênh truyền, khoảng cách tối thiểu = 3.
- BPSK Modulator Baseband: Khối điều chế pha nhị phân, có nhiệm vụ
điều chế tín hiệu số với bit 0 tương ứng với tín hiệu sóng có pha = -90° và
bit 1 tương ứng sóng mang có pha = 90° (hoặc ngược lại).
- AWGN Channel: Khối AWGN cộng nhiễu trắng Gauss vào trong tín
hiệu lối vào. Tín hiệu lối vào và tín hiệu lối ra có thể là số thực hoặc số
phức.
- BPSK Demodulator Baseband : thực hiện giải điều chế, khối phục tín
hiệu gốc
- Hamming Decoder: Khối giải mã Hamming
- Error Rate Calculator : Là khối tính toán tỉ lệ lỗi bít hoặc tỉ lệ lỗi
symbol của tín hiệu lối vào. Khối này so sánh dữ liệu lối vào của bộ phát
với dữ liệu lối vào của bộ thu. Nó tính tỷ lệ lỗi dưới dạng những con số
thay đổi liên tục, bằng cách chia tổng số cặp dữ liệu không bằng nhau cho

tổng số dữ liệu lối vào của nguồn.
- Display: Khối dùng để hiển thị kết quả tính toán từ khối Error rate
calculator . Khối này sẽ hiển thị ra 3 đại lượng: Tỉ lệ lỗi / bit, Tổng số bit
bị lỗi, Tổng số bit nhận
II, Thiết lập các thông số cho mỗi khối.
-*Khối Bernoulli Binary Generator:
+ Initial seed = 61: là giá trị của máy phát nhị phân bernoulli
+ Probability of a zero = 0,5 +Sample time = 1: thời gian lấy mẫu
+ Samples per frame =4: khung lấy mẫu + Output data type = double;
*Khối BPSK Modulator Baseband và khối BPSK Demodulator Baseband
14
cùng để Phase offset = 0 và Samples per symbol = 1.
* Khối Hamming Encoder và Hamming Decoder
cùng để Codeword Length N=7 và Message Length K là gfprimfd(3,'min').
Codeword Length: xđ chiều dài từ mã, là chiều dài vetor đầu ra
Message Length K: xđ chiều dài bản tin là chiều dài vetor đầu vào hoặc vecter
nhị phân đại diện cho 1 đa thức sinh của trường nhị phân.
* Khối Display :để mặc định, kéo to ra để hiển thị hết cả 3 thông số.
* Khối AWGN Channel:
+Initial seed = 67: khối tạo giá trị ban đầu cho khối nhiễu Gauss
+Es/No = 2,5: tỉ số tín hiệu/ nhiễu, tỉ số này càng lớn thì ảnh hưởng của nhiễu
tới tín hiệu càng nhỏ. +Input signal power = 1 ; + Symbol period = 1.
*Khối Error Rate Calculator :(Ở đây, số lượng bit lỗi khi đạt đến 100 thì quá
trình mô phỏng sẽ dừng lại)
+ Receive delay = 0; + Computation delay = 0 ; +output data = Port;
Kích chọn Stop simulation
+ Target number of errors = 100 ;
+ Maximum number of symbols = 1e6;
III, Chạy mô phỏng và nhận xét , so sánh các kết quả mô phỏng.
Với gt Es/No =2,5 của kênh AWGN ta thu được:

Tổng số bit truyền đi:2264, số bit lỗi:101 , tỉ số lỗi bit: 0,04461
Giá trị tỉ số lỗi bit BER tỉ lệ nghịch vs tỉ số Es/No
IV, Khoảng cách Hamming, trọng số Hamming
- Khoảng cách Hamming:
Khoảng cách Hamming được sử dụng trong kỹ thuật viễn thông để tính số
lượng các bit trong một từ nhị phân (binary word) bị đổi ngược, như một hình
thức để ước tính số lỗi xảy ra trong quá trình truyền thông, và vì thế, đôi khi nó
còn được gọi là khoảng cách tín hiệu (signal distance).
- Trọng số Hamming:
Trọng số Hamming của một từ mã là số số 1 có trong từ mã đó. Ví dụ với từ
mã 00111010 có trọng số Hamming là 4.
Khoảng cách Hamming được định nghĩa là các bít khác nhau giữa hai từ
mã. Khoảng cách Hamming giữa hai từ mã được lấy bằng cách dùng toán tử
XOR từng bít của hai từ mã với nhau và khoảng cách Hamming là trọng số
của kết quả tìm được trong phép XOR trên.
Ví dụ ta có hai từ mã 0110101 và 1110001 ta có:
15
0 1 1 0 1 0 1 XOR 1 1 1 0 0 0 1=
1 0 0 0 1 00.
Vậy khoảng cách Hamming của 2 từ mã trên là 2.
Bài 7: Mô hình có sử dụng mã hóa chập tốc độ 2/3
(convolutioncode)
I, Mô hình và chức năng từng khối
1, Mô hình :
2. Chức năng từng khối:
- Bernoulli Binary Generator: Khối nguồn, hay còn gọi là khối nhị phân
Bernoulli. Khối này tạo ra dữ liệu số gồm dãy bit 0,1 theo phân bố Bernoulli.
- BPSK Modulator Baseband: Khối điều chế pha nhị phân, có nhiệm vụ
điều chế tín hiệu số với bit 0 tương ứng với tín hiệu sóng có pha = -90° và bit 1
tương ứng sóng mang có pha = 90° (hoặc ngược lại).

- BPSK Demodulator Baseband: Khối giải điều chế pha nhị phân, thực
hiện nhiệm vụ ngược lại khối BPSK
- AWGN Channel: Khối AWGN cộng nhiễu trắng Gauss vào trong tín
hiệu lối vào. Tín hiệu lối vào và tín hiệu lối ra có thể là số thực hoặc số phức.
Nếu tín hiệu vào là thực thì khối này sẽ cộng nhiễu Gauss thực và tạo ra một tín
hiệu thực ở lối ra. Khi tín hiệu lối vào là phức, khối này cộng tín hiệu Gauss
phức và tạo ra một lối ra tín hiệu phức. Khi sử dụng sự thay đổi mode với lối
vào phức, giá trị thay đổi ngang bằng thành phần thực chia cho thành phần ảo
của tín hiệu lối vào.
- Error Rate Calculation: Là khối tính toán tỉ lệ lỗi bít hoặc tỉ lệ lỗi
symbol của tín hiệu lối vào.
Khối này so sánh dữ liệu lối vào của bộ phát với dữ liệu lối vào của bộ
thu. Nó tính tỷ lệ lỗi dưới dạng những con số thay đổi liên tục, bằng cách chia
tổng số cặp dữ liệu không bằng nhau cho tổng số dữ liệu lối vào của nguồn. Ta
có thể sử dụng khối này để tính tỷ lệ lỗi bit hay tỷ lệ lỗi kí hiệu, vì nó không
tính đến sự khác nhau giữa các thành phần dữ liệu vào. Nếu lối vào dạng bit thì
khối sẽ tính tỷ lệ lỗi bit. Nếu lối vào là các kí hiệu thì nó tính tỷ lệ lỗi kí hiệu.
Khối này kế thừa thời gian lấy mẫu của tín hiệu lối vào.
Dữ liệu ra của khối này gồm : Tốc độ lỗi bít, tổng số lỗi là số các bít khác
nhau và số bít được so sánh.
16
Display: Khối dùng để hiển thị kết quả tính toán từ khối Error rate calculator .
Convolutional Encoder: Khối mã hóa, sẽ mã hóa tín hiệu từ khối BBG.
Viterbi Decoder: Khối này để giải mã mã xoắn.
II, Thiết lập các thông số MÃ XOẮN
- Bernoulli Binary Generator: Tích vào ô Frame based outputs. Các thông số
khác để mặc định.
+ Probability of a zero = 0,5 +Sample time = 1;
+ Initial seed = 61; + Samples per frame =4; + Output data
type = double;

- AWGN Channel:
- Đặt E
s
/N
0
= 0.01, Symbol perior = 1, các thông số khác để mặc định
- Error Rate Calculation:
+Đặt Reveive delay = 96; + Target number of error = 100
+Output data = Port.
Khối Convolution Encoder và khối Viterbi Decoder:
+ Cùng thiết lập thông số Trellis structure (cấu trúc Trellis) là:
poly2trellis(3, [7 5])
+ Thông số Operatiion Mode: Continuous
Khối BPSK Modulator Baseband và khối BPSK Demodulator
Baseband
Phase offset = 0 và Samples per symbol = 1.
+ Xác suất của bit 0 là 0.5
+ Giá trị ban đầu là 61
+ Thời gian lấy mẫu là 1
+ Số mẫu trên khung là 4
III, Nhận xét
Từ kết quả mô phỏng chúng ta có thể thấy với hai mã Hamming và Convolution
thì:
- Giống nhau: Cùng là phương pháp mã hóa sửa lỗi bằng cách chèn các
bít sửa lỗi vào chuỗi bít dữ liệu
- Khác nhau:
Từ kết quả mô phỏng ta nhận thấy Cùng 1 giá trị SNR thì BER của Hamming
luôn lớn hơn BER của Convolution. Vì vậy mã hóa kênh dùng Convolution tốt
hơn so với Hamming
IV, ý nghĩa của tốc độ 2/3

Trong mã xoắn, tỉ lệ R = bit thông tin / bit truyền gọi là tỷ lệ mã hóa (code
rate), tỷ lệ này nhỏ hơn 1. Còn số bit thông tin xảy ra mã xoắn là độ dài giới
hạn k (contraint length).
Ta sẽ mã hóa một bản tin sử dụng mã xoắn, với tỷ lệ mã hóa là R = 2/3 thì với
mỗi 2 bit thông tin sẽ có 3 bit được truyền đi và sử dụng độ dài giới hạn k=5.
17
Khi đó, bộ mã hóa xoắn sẽ gửi ra ngoài 48 bit với mỗi 32 bit thông tin đầu vào,
với mỗi 1 cặp bit ra sẽ phụ thuộc vào bit đầu vào hiện tại và 3 bit trước đó (vì
độ dài giới hạn k=5).
Bài 8: Mô hình sử dụng điều chế QPSK có tác động của fading
Rayleigh.
1. Xây dựng mô hình, mô tả chức năng từng khối
Chức năng các Khối:
Khối phát số nguyên ngẫu nhiên (Random Integer) :
Khối này phát số nguyên ngẫu nhiên phân bố đều trong khoảng [0, M-1].
M là số mức của tín hiệu PSK được điều chế. Ở đây ta xét M = 4.
- Khối điều chế QPSK :
Đại lượng M có thể là đại lượng vô hướng hoặc véctơ. Nếu là vô hướng,
các lối ra ngẫu nhiên là độc lập nhau và phân bố đều. Nếu M là véctơ, độ dài
của nó phải bằng với độ dài của thông số xác lập ban đầu (Initial seed) được xác
lập từ đầu. Trong trường hợp này mỗi lối ra phải có một dải xác định. Nếu tham
số xác lập ban đầu (Initial seed) là không đổi thì kết quả của ồn có thể lặp lại.
Điều chế tín hiệu đầu vào sử dụng phương pháp điều chế khóa dịch pha
cầu phương QPSK
- Khối AWGN :
Khối AWGN cộng nhiễu Gauss trắng vào trong tín hiệu lối vào. Tín hiệu
lối vào và tín hiệu lối ra có thể là số thực hoặc số phức. Nếu tín hiệu vào là thực
thì khối này sẽ cộng nhiễu Gauss thực và tạo ra một tín hiệu thực ở lối ra. Khi
tín hiệu lối vào là phức, khối này cộng tín hiệu Gauss phức và tạo ra một lối ra
tín hiệu phức. Khi sử dụng sự thay đổi mode với lối vào phức, giá trị thay đổi

ngang bằng thành phần thực chia cho thành phần ảo của tín hiệu lối vào
- Khối giải điều chế DQPSK : Thực hiện giải điều chế, khôi phục tín hiệu gốc.
- Khối Error rate calculator :
Là khối tính toán tỉ lệ lỗi bít hoặc tỉ lệ lỗi symbol của tín hiệu lối vào.
Khối này so sánh dữ liệu lối vào của bộ phát với dữ liệu lối vào của bộ thu. Nó
tính tỷ lệ lỗi dưới dạng những con số thay đổi liên tục, bằng cách chia tổng số
cặp dữ liệu không bằng nhau cho tổng số dữ liệu lối vào của nguồn.
- Khối Display : Hiển thị kết quả tính toán từ khối Error rate calculator
18
- Khối Discrete – Time Scatter Plot Scope:
Hiển thị các thành phần cùng pha và vuông pha của tín hiệu điều chế.
Giản đồ chòm sao mô tả sự phân bố của các điểm một cách rời rạc theo thời
gian của một tín hiệu điều chế, thể hiện ra các đặc điểm như hình dạng xung
hoặc sự méo của tín hiệu.
2. Thiết lập các thông số :
- Khối Random Integer : M-arynumber = 4 ; Initial seed = 12345 ;
Sample time = 1e -5; Tích chọn Frame-based outputs; Samples per frame =
50; Output data type = double.
- Khối General QAM Modulator Baseband:
Signal constellation = exp(2*pi*i*[0:7]/8)]
- Khối Multipath Rayleigh Fading Channel: Mximum Doppler shift
(Hz) = 40 ; Tích chọn : Normalize gain vector to 0 dB overall gain;
Initial seed = 12345. Các thông số khác để mặc định.
Mximum Doppler shift: gt vô hướng tích cực cho thấy sự dịch chuyển
của Doppler tối đa.
Doppler spectrum type: chỉ định số Doppler của quá trình reyleigh,
tham số này mặc định phổ Jakes
Average path gain vector: vector xđ độ lợi cho mỗi đường
Initial seed;tạo gt cho máy phát tiếng ồn Gaussian
- Khối Raised Cosine Interpolator: Tích chọn : Dialog parameters;

Interpolation factor = 8.
- Khối QAM Scatter Plot Scope: Sample per symbol = 8 ; +
Offset(samples)=0; Points displayed = 40 ; + New points per display
= 10
3. Chạy mô phỏng:
Từ giản đồ chòm sao nhận được ta có nhận xét:
Mô hình sd điều chế QPSK có tác động của fading reyleigh dẫn tới các điểm
trên giản đồ chòm sao di chuyển chồng lấn lên nhau, khoảng cách k đều nhau
đồng thời xh thêm nhiều điểm khác. Dẫn đến tỉ số BER tăng lên làm cho việc
khôi phục và giải điều chế để được tín hiệu gốc là khó khăn
4. Có những loại fading nào và tác động của từng loại:
Fading là hiện tượng sai lạc tín hiệu thu môt cách bất thường xảy ra đối với các
hệ thống vô tuyến do tác đông của môi trường truyền dẫn.
- Fading phẳng
- Fading chọn lọc tần số
- Fading nhanh
- Fading chậm
Fading phẳng
Là Fading mà suy hao phụ thuộc vào tần số là không đáng kể và hầu như là
hằng số với toàn bộ băng tần hiệu dụng của tín hiệu.
19
Fading phẳng thường xảy ra đối với các hệ thống vô tuyến có dung lượng nhỏ
và vừa, do độ rộng băng tín hiệu khá nhỏ nên fading do truyền dẫn đa đường và
do mưa gần như là xem không có chọn lọc theo tần số.
Fading phẳng do truyền dẫn đa đường: hình thành do phản xạ tại các chướng
ngại cũng như sự thay đổi của độ khúc xạ của khí quyển cường đô trường thu
được ở đầu thu bị suy giảm và di chuyển trong quá trình truyền dẫn.
Trong các hệ thống chuyển tiếp số LOS (Line-Of-Sight), sự biến thiên của đọ
khúc xạ là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến hiện tượng truyền dẫn đa đường mà
kết quả của nó là tổn hao Fading thay đổi theo tần số. Tuy nhiên, hệ thống có

băng tín hiệu nhỏ nên tín hiệu suy hao fading đa đường là nhỏ nên có thể bỏ qua
và fading đa đường được xem là fading phẳng.
Đối với fading đa đường, việc thực hiện được đánh giá bằng đo công suất tín
hiệu thu được tại một tần số trong băng tín hiệu. Đặc trưng thống kê của fading
phẳng đa đường là phân bố thời gian fading vượt quá một mức nào đó
Fading phẳng do hấp thụ: Là hiện tượng sóng điện từ bị hấp thụ và bị tán xạ
do mưa, tuyết, sưong mù.hay các phần tử khác tổn tại trong môi trường truyền
dẫn nên các tín hiệu vào đầu thu bị suy giảm. Nói chung hiện tượng fading này
thay đổi phụ thuộc vào thời gian.
Ảnh hưởng của flat fading tác động lên toàn bộ dải tần tín hiệu truyền trên kênh
là như nhau, do đó việc tính toán độ dự trữ fading (fading margin) dễ dàng hơn
(các tần số trong băng tần đều bị tác động như nhau thì chỉ việc tăng thêm phát
cho tất cả băng tần. Thực tế thì có bộ gọi là tự động điều chỉnh độ lợi-AGC
(Auto Gain Control) sẽ điều chỉnh mức bù nhiễu này)
Fading lựa chọn tần số (selective fading)
Xảy ra khi băng tần của tín hiệu lớn hơn băng thông của kênh truyền. Do đó hệ
thống tốc độ vừa và lớn có độ rộng băng tín hiệu lớn (lớn hơn độ rộng kênh) sẽ
chịu nhiều tác động của selective fading.Với toàn bộ băng thông kênh truyền thì
nó ảnh hưởng không đều, chỗ nhiều chỗ ít, chỗ làm tăng chỗ làm giảm cường
độ tín hiệu. Loại này chủ yếu do fading đa đường gây ra.
Tác hại lớn nhất của loại fading này là gây nhiễu lên kí tự -ISI. Selective fading
tác động lên các tần số khác nhau (trong cùng băng tần của tín hiệu) là khác
nhau, do đó việc dự trữ như flat fading là không thể
- Fading nhanh (fast fading) hay còn gọi là hiệu ứng Doppler, nguyên nhân là
có sự chuyển động tương đối giữa máy thu và máy phát dẫn đến tần số thu được
sẽ bị dịch tần đi 1 lượng delta_f so với tần sô phát tương ứng
f_thu = f_phát. (c + v_thu) / (c+v_phát)
=> delta_f=abs[f_thu-f_phát]=abs[v/(c+v_phát)].f_phát
Mức độ dịch tần sẽ thay đổi theo vận tốc tương đối (v) giữa máy phát và thu (tại
cùng 1 t/s phát). Do đó hiện tượng này gọi là fading nhanh.

20
Tuy nhiên, đó không phải là toàn bộ nội dung của fading nhanh mà các hiệu ứng
đa đường (multipath) cũng có thể kéo theo sự biến đổi nhanh của mức nhiễu tại
đầu thu gây ra fast fading.
- Fading chậm (slow fading): Do ảnh hưởng của các vật cản trở trên đường
truyền.
VD: tòa nhà cao tầng, ngọn núi, đồi…làm cho biên độ tín hiệu suy giảm, do đó
còn gọi là hiệu ứng bóng râm (Shadowing) Tuy nhiên, hiện tượng này chỉ xảy ra
trên một khoảng cách lớn, nên tốc độ biến đổi chậm. Hay sự không ổn định
cường độ tín hiệu ảnh hưởng đến hiệu ứng cho chắn gọi là suy hao chậm. Vì
vậy hiệu ứng này gọi là Fading chậm (slow fading)
Như vậy, slow fading và fast fading phân biệt nhau ở mức độ biến đổi nhiễu tại
anten thu.
Bài 9: Mô hình sử dụng điều chế QAM có tác động của fading
Rayleigh.
5. Xây dựng mô hình, mô tả chức năng từng khối
Chức năng các Khối:
* Khối phát số nguyên ngẫu nhiên(Random enteger generator).
Khối này phảt số nguyên ngẫu nhiên phân bố đều trong khoảng [0,M-
1].M là số mức
của tín hiệu QAM được điều chế, ở đây M=256.
*Khối điều chế QAM.
Điều chế tín hiệu lối vào sử dụng phương pháp điều chế biên độ xung
vuông.Lối vào có
thể là các bit hoặc các số nguyên.
* Khối kênh nhiễu cộng tính AWGN.
Khối AWGN cộng nhiễu trắng Gauss vào trong tín hiệu lối vào.Tín hiệu
lối vào và tín
hiệu lối ra có thể là số phức hoặc số thực.
* Khối giải điều chế QAM

Giải điều chế tín hiệu lối vào sử dụng phương pháp điều chế biên
độ xung
vuông.Là tập hợp các số nguyên từ 0->255 .
* Bộ tính toán và thống kê lỗi.( error )
21
Khối này dùng để tính toán tỷ lệ lỗi bit hoặc tỷ lệ lỗi symbol của dữ
liệu lối
vào.Tốc độ lỗi của dữ liệu thu được xác định = độ trễ của dữ liệu truyền.
- Khối này có 2 cổng lối vào: Tx và Rx,trong đó Tx là cho tín hiệu truyền
đi.Rx là
cho tín hiệu nhận đựợc.
*Khối hiển thị
Khối này hiển thị các giá trị của lối vào.
Khối này cho ta thấy được tỷ lệ lỗi bit trên ký tự,tổng số lỗi và tổng số ký tự.
*Giản đồ chòm sao
Hiển thị các thành phần cùng pha và vuông pha của tín hiệu điều chế.
Giản đồ chòm sao mô tả sự phân bố của các điểm một cách rời rạc theo thời
gian
của 1 tín hiệu điều chế,thể hiện ra các đặc điểm như dạng xung hoặc sự méo
của
các tín hiệu.
6. Thiết lập các thông số :
- Khối Random Integer : M-arynumber = 4 ; Initial seed = 12345 ;
Sample time = 1e -5; Tích chọn Frame-based outputs; Samples per frame =
50; Output data type = double.
- Khối General QAM Modulator Baseband:
Signal constellation = exp(2*pi*i*[0:7]/8)]
- Khối Multipath Rayleigh Fading Channel: Mximum Doppler shift (Hz) =
40 ; Tích chọn : Normalize gain vector to 0 dB overall gain; Initial seed =
12345. Các thông số khác để mặc định.

- Khối Raised Cosine Interpolator: Tích chọn : Dialog parameters;
Interpolation factor = 8.
- Khối QAM Scatter Plot Scope: Sample per symbol = 8 ; +
Offset(samples)=0; Points displayed = 40 ; + New points per display = 10
7. Chạy mô phỏng:
Dưới tác động của fading reyleigh( loại fading có ảnh hưởng rất xấu đến việc
thu tín hiệu tại máy thu), dù có sd điều chế QAM nhưng dựa vào giản đồ chòm
sao của điều chế QAM, các điểm luôn di chuyển, k ở 1 vị trí xđ, ngoài ra còn xh
nhiều điểm khác chồng lấn lên nhau. Do đó thu tín hiệu tại máy thu sẽ k dễ dàng
và k còn chính xác nữa.
8. Nếu có fading thì nên sử dụng loại điều chế nào là hợp lý nhất?. tại
sao?
Fading là hiện tượng sai lạc tín hiệu thu môt cách bất thường xảy ra đối
với các hệ thống vô tuyến do tác đông của môi trường truyền dẫn.
Nguyên nhân gây ra fading:
Tín hiệu phát đi qua kênh truyền vô tuyến bị cản bởi các tòa nhà, núi cao, cây
cối…Bị phản xạ (Reflection), tán xạ (Scattering), nhiễu xạ (Diffraction)…, các
22
hiện tượng này gọi chung là Fading. Và kết quả là ở máy thu ta thu được nhiều
phiên bản khác nhau của tín hiệu phát đi. Điều này ảnh hưởng đến chất lượng hệ
thống Thông Tin Vô Tuyến
Cách khắc phục:
Dùng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao – OFDM vì:
- Sử dụng dải tần rất hiệu quả do cho phép chồng phổ giữa các sóng mang con.
Hạn chế được ảnh hưởng của fading và hiệu ứng nhiều đường bằng cách chia
kênh fading chọn lọc tần số thành các kênh con fading phẳng tương ứng với các
tần số sóng mang OFDM khác nhau.
- Phương pháp này có ưu điểm quan trọng là loại bỏ được hầu hết giao thoa
giữa các sóng mang và giao thoa giữa các tín hiệu.
- Giải quyết vấn đề fading bằng quá trình thực hiện điều chế và giải điều chế

trong OFDM nhờ sử dụng phép biến đổi FFT
- OFDM có ưu điểm nổi bật là khắc phục hiện tượng không có đường dẫn thẳng
bằng tín hiệu đa đường dẫn.
OFDM đang chứng tỏ những ưu điểm của mình trong các hệ thống viễn thông
trên thực tế đặc biệt là trong các hệ thông vô tuyến đòi hỏi tốc độ cao như thông
tin di động và cả trong truyền hình số.
Bài 10 : Xây dựng mô hình một kênh với điều chế: điều chế
QPSK, Kênh AWGN, BSC.
QPSK là khoá dịch pha 4 trạng thái, tức là truyền 2 bít / 1 symbol . Người ta
thực hiện bằng cách : chia tín hiệu tin tức cần truyền b (t) thành 2 luồng ( bít
chẵn , và bít lẻ ) là b1(t) và b2(t), tương ứng với nhánh I và nhánh Q , sau đó
điêù chế 2 nhánh đó với 2 sóng mang có tính trực giao nhau và tổng hợp tại bộ
cộng và đầu ra bộ cộng chính là tín hiệu QPSK. Như vậy ý nghĩa củaQPSK là
chia b(t) thành 2 luồng bít chẵn và lẻ và qua điều chế và tổng hợp ta truyền một
lúc 2 bít của tín hiệu b(t).
* Sơ đồ nguyên lý bộ điều chế 4-PSK sử dụng một trong 4 pha lệch nhau 90
độ, được gọi là 4-PSK hay PSK cầu phương (QPSK).
Tín hiệu băng gốc được đưa vào bộ biến đổi nối tiếp thành song song, đầu
ra được hai luồng số liệu có tốc độ bit giảm đi một nửa, đồng thời biến đổi tín
23
hiệu đơn cực thành tín hiệu ±1. Hai sóng mang đưa tới hai bộ trộn làm lệch pha
nhau 90 độ. Tổng hợp tín hiệu đầu ra 2 bộ trộn ta được tín hiệu 4-PSK. Tín hiệu
ra ở 2 bộ trộn:
Tín hiệu ra QPSK là :
I Xây dựng mô hình kênh điều chế QPSK bằng Simulink của Matlab :
Trong quá trình điều chế và giải điều chế tín hiệu số ta thấy rằng tín hiệu
thường bị ảnh hưởng bởi một số nguyên nhân làm cho tín hiệu thu được bị sai
khác đi so với tín hiệu gốc.
Bài mô phỏng này sử dụng các khối truyền thông khác nhau để thiết lập
mô hình kênh điều chế QPSK với khối nhiễu Gauss trắng cộng AWGN và kênh

nhị phân đối xứng BSC.
Hình 8 : Sơ đồ khối mô phỏng điều chế QPSK
•Chức năng các khối :
- Khối phát số nguyên ngẫu nhiên (Random Integer) :
Khối này phát số nguyên ngẫu nhiên phân bố đều trong khoảng [0, M-1].
M là số mức của tín hiệu PSK được điều chế. Ở đây ta xét M = 4.
- Khối điều chế QPSK :
- Đại lượng M có thể là đại lượng vô hướng hoặc véctơ. Nếu là vô hướng,
các lối ra ngẫu nhiên là độc lập nhau và phân bố đều. Nếu M là véctơ, độ
dài của nó phải bằng với độ dài của thông số xác lập ban đầu (Initial
seed) được xác lập từ đầu. Trong trường hợp này mỗi lối ra phải có một
dải xác định. Nếu tham số xác lập ban đầu (Initial seed) là không đổi thì
kết quả của ồn có thể lặp lại.
- Điều chế tín hiệu đầu vào sử dụng phương pháp điều chế khóa dịch pha
cầu phương QPSK
- Khối AWGN :
Khối AWGN cộng nhiễu Gauss trắng vào trong tín hiệu lối vào. Tín hiệu
lối vào và tín hiệu lối ra có thể là số thực hoặc số phức. Nếu tín hiệu vào là thực
thì khối này sẽ cộng nhiễu Gauss thực và tạo ra một tín hiệu thực ở lối ra. Khi
24
tín hiệu lối vào là phức, khối này cộng tín hiệu Gauss phức và tạo ra một lối ra
tín hiệu phức. Khi sử dụng sự thay đổi mode với lối vào phức, giá trị thay đổi
ngang bằng thành phần thực chia cho thành phần ảo của tín hiệu lối vào. Thông
số có thể thay đổi được là Initial seed, Mode, Eb/No (dB), Number of bits per
symbol, Input signal power (watts), Symbol period (s).
Khối này sử dụng khối Signal Processing Blockset's Random Source để
tạo ra nhiễu. Thông số Initial seed trong khối khởi chạy tạo nhiễu. Giá trị xác
lập ban đầu (Initial seed) có thể là số hoặc véctơ mà độ dài là số kênh trong tín
hiệu lối vào.
Có thể xác định sự khác nhau của bộ tạo nhiễu bởi kênh AWGN tỷ số tín

hiệu trên ồn Eb/N0 và Eb/N0 với tín hiệu lần lượt là bít và là symbol, hay tỷ lệ
tín trên tạp SNR.
- Khối giải điều chế DQPSK : Thực hiện giải điều chế, khôi phục tín hiệu gốc.
- Khối Error rate calculator :
Là khối tính toán tỉ lệ lỗi bít hoặc tỉ lệ lỗi symbol của tín hiệu lối vào.
Khối này so sánh dữ liệu lối vào của bộ phát với dữ liệu lối vào của bộ thu.
Nó tính tỷ lệ lỗi dưới dạng những con số thay đổi liên tục, bằng cách chia tổng
số cặp dữ liệu không bằng nhau cho tổng số dữ liệu lối vào của nguồn. Ta có
thể sử dụng khối này để tính tỷ lệ lỗi bit hay tỷ lệ lỗi kí hiệu, vì nó không tính
đến sự khác nhau giữa các thành phần dữ liệu vào. Nếu lối vào dạng bit thì khối
sẽ tính tỷ lệ lỗi bit. Nếu lối vào là các kí hiệu thì nó tính tỷ lệ lỗi kí hiệu. Khối
này kế thừa thời gian lấy mẫu của tín hiệu lối vào.
Dữ liệu ra của khối này gồm : Tốc độ lỗi bít, tổng số lỗi là số các bít khác
nhau và số bít được so sánh.
- Khối Display : Hiển thị kết quả tính toán từ khối Error rate calculator
- Khối Discrete – Time Scatter Plot Scope:
Hiển thị các thành phần cùng pha và vuông pha của tín hiệu điều chế.
Giản đồ chòm sao mô tả sự phân bố của các điểm một cách rời rạc theo
thời gian của một tín hiệu điều chế, thể hiện ra các đặc điểm như hình dạng
xung hoặc sự méo của tín hiệu.
II. Thiết lập thông số cho từng khối :
- Khối nguồn (mặc định) : M-ary : 4 ;Initial seed là 37 ;Thời gian lấy mẫu
là 1
- Khối QPSK (mặc định): Độ lệch pha : pi/4 ;Thứ tự chòm sao : Kiểu nhị
phân ;Kiểu dữ liệu vào :Kiểu thực.
25