Báo cáo tốt nghiệp đại học: Ănten thông minh và ứng dụng trong W-CDMA (HV Công nghệ Bưu chính viễn thông)

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Ănten thông minh và ỨNG DỤNG
TRONG W-CDMA

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN PHẠM ANH DŨNG
SINH VIÊN THỰC HIỆN : ĐINH THỊ THÁI MAI
LỚP

: D01VT

1


NỘI DUNG BÁO CÁO
 TỔNG QUAN VỀ ĂNTEN THÔNG MINH
 CÁC KỸ THUẬT TRONG ĂNTEN THÔNG MINH
 ĂNTEN THÔNG MINH TẠI MÁY CẦM TAY
 ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA ĂNTEN THÔNG
MINH TẠI MÁY CẦM TAY

2


TỔNG QUAN VỀ ĂNTEN THƠNG MINH
Dàn ănten thơng minh

3


TỔNG QUAN VỀ ĂNTEN THÔNG MINH

Nguyên lý hoạt động của ănten thông minh

4


TỔNG QUAN VỀ ĂNTEN THÔNG MINH
Cấu trúc sắp xếp của các phần tử ănten

5


TỔNG QUAN VỀ ĂNTEN THƠNG MINH
Ưu điểm của ănten thơng minh











Giảm trải trễ và pha đinh đa đường
Giảm nhiễu đồng kênh
Tăng dung lượng hệ thống và cải thiệu hiệu suất phổ
Tăng hiệu suất truyền dẫn
Giảm chuyển giao
Mở rộng tầm sóng

Tăng diện tích vùng phủ sóng
Giảm cơng suất phát trạm di động
Cải thiệu chất lượng tín hiệu
Tăng tốc độ dữ liệu

6


CÁC KỸ THUẬT
TRONG
KẾT
HỢPĂNTEN
PHÂNTHƠNG
TẬP MINH

Phân
 KẾT
tập chuyển
mạchTẬP
HỢP PHÂN
Phân
tập lựa
chọn
 KẾT
HỢP
TƯƠNG THÍCH
Phân tập kết hợp tỷ lệ tối đa
Kết hợp độ lợi cân bằng
Kết hợp lựa chọn tổng quát hoá

7


KẾT HỢP PHÂN TẬP
Phân
chuyển
Phân tập
tập lựa
chọnmạch
(SD)
Tách sóng
đường bao

Tách sóng
đường bao

L

Tách sóng
đường bao

Giải điều chế

1
SNR     �
l 1 l

Giải điều chế

Tách sóng

đường bao

8


KẾT HỢP PHÂN TẬP
Phân
tỷ lệbằng
tối đa
(MRC)
Kết tập
hợpkết
độ hợp
lợi cân
(EGC)
Tách sóng
đường bao

Đồng pha

�
�
L�
1  ( L  1) �
L
4�
�

 L  �  L

Tách sóng
đường bao

Đồng pha

l 1

�

Giải điều chế

Tách sóng
đường bao

Đồng pha

9


KẾT HỢP PHÂN TẬP
Kết hợp lựa chọn tổng quát hoá (GSC)

Kỹ thuật

Điều kiện
trước

Số lượng các nhánh
lựa chọn

Số lượng
nhánh, m

m cố định

�
0mm
�
Tthay
nTa�
T1
Ngưỡng,
ATGSC(
và
( cho
m
m
�
TTa đổiTnđể
11�
�
i n n


i 11

GSC

AT-GSC Ngưỡng,Ta

m

�
i 1

m thay đổi để

 m 1  Ta

NT-GSC Ngưỡng,Tn m thay đổi để
( 0 �T �1 )

m
�Tn và m 1  Tn
1
1

�
i 1

i

i

i 1

Giới hạn
dưới/trên

�

i

GSC(1,L)/GSC(L,L)
AT-GSC( �,L)/
AT-GSC(0,L)

NT-GSC(1,L)/
NT-GSC (0,L)

m

�

m

i 1

m

và

 m �Ta

n

SNR kết
hợp

i

10


TẠO BÚP SÓNG

Kỹ thuật tham chiếu thời gian
Kỹ thuật tham chiếu khơng gian
Thuật tốn Mođun hằng

11


KỸ THUẬT THAM CHIẾU THỜI GIAN
x1

1

Bình phương trung
bình tối thiểu(LMS)
Bắt đầu

x2

Bình phương trung bình tối
thiểu chuẩn hố (N- LMS)

2

�

 (0)  0

Bình phương tối thiểu đệ
quy (RLS)
 (0)  0
y( t ) R(0)   0 I
z (0)   0 I

 (0)  0
 (0)  0

0
H
2
R(n)= 0 R( n  1)  x ( n) x ( n)
H
a

x
(
n
)
1
y ( n)   ( n ) x ( n)  L
R
( n  1) x ( n)
*
x
H

Cậpnhật  * ( n) Lx ( n) ( n)  r ( n)  ( n  1)   ( n)   ( n) x( n) ( n) q( n) 
H
1


x
(
n
)
R
( n  1) x ( n)
H
0
*
trọng số
*

(
n
)

x
(
n
)

(
n
)


r
(
n
)
 ( n  1)   ( n)   x( n) ( n)
 ( n)   ( n  1) 
H
y ( n)   ( n) x ( n )
H
*
q( n ) �
r
(
n
)


( n  1) x ( n) �
�
�
 ( n) 

Hệ số
hội tụ

Kích thước bậc hội tụ
1
0  
tr  R 

Ước tính
trọng số
 (t )
0  0  2

Kích thước bậc hội tụ
2

H 2
2  E�
 ( t )�
�
�(t )( E
MSE
r
(
t
)


�
�

(
t
)
)

 2 R
�

�
� � x(2t )z�
�
2

Hệ số quên
0  0  1

r (t )

12


KỸ THUẬT THAM CHIẾU KHÔNG GIAN

13


THUẬT TỐN MƠ ĐUN HẰNG
Hàm chi phí:
p
D ( p ) ( n)  E �
(
y
(
n
)
 R p ( n))2 �
�
�

2p
�
E�
a
(
n
)
�
�
R p ( n) 
p
�
E�
�a ( n) �

p2

Công thức cập nhật trọng số:
2
�y( n) x ( n)
 ( n  1)   ( n)   �
R
(
n
)

y
(
n

)
�p
�

14


ĂNTEN THÔNG MINH TẠI MÁY CẦM TAY

 MỘT SỐ ĂNTEN TẠI MÁY CẦM TAY
 MƠ HÌNH KÊNH

15


ĂNTEN THƠNG MINH TẠI MÁY CẦM TAY
Bộ cầmHệ
tay thống
ănten thơng
choHDR
hệ thống DECT
ănten minh
kép cho

Bộ dịch pha
biến đổi

EGC

Bộ thu

Đầu ra
MRC

Bộ vi
điều khiển

Bộ dịch pha
biến đổi

EGC

Chuyển mạch
dữ liệu

Bộ thu

16


ĂNTEN THÔNG MINH TẠI MÁY CẦM TAY

Cải thiện SINR

17


TƯƠNG QUAN ĐƯỜNG BAO
e  J 02 (

2 d
)


18


MƠ HÌNH KÊNH
LCFCM
Z  0

s( t )

Z  1

Z  2

Pha đinh
Rayleigh
Pha đinh
Rayleigh
Pha đinh
Rayleigh
Pha đinh
Rayleigh
Pha đinh
Rayleigh

r1 ( t )

r2 ( t )

Pha đinh
Rayleigh
19


MƠ HÌNH KÊNH
SCFCM
Z

 0

Pha đinh
Rayleigh
e  j0

s( t )

Z

 1

Pha đinh
Rayleigh

r1 ( t )
r2 ( t )

e  j1

Z

 2

Pha đinh
Rayleigh
e  j 2
20


MƠ HÌNH KÊNH
ECFCM
Z  0

s( t )

Z  1

Z  2

 yx1

1

Hai tín hiệu pha
đinh Rayleigh
với tương
quan đường bao
Hai tín hiệu pha

Pha
đinh
đinh
Rayleigh
với
tương
Rayleigh
quan đường bao
Hai tín hiệu pha
Pha
đinh
đinh
Rayleigh
với
tương
Rayleigh
quan đường bao

e  j0

y1 ( t )
y2 ( t )

e  j1

i 

e

 j 2

2 d sin  i


0x �
� 1
�
�
1
T
T
�
�
xT  1
�
 w12 w
2
2 �
y2 2   �
�
d
sin

�
�
K
(1

j
)

1

K
�
abs
angel ( x�
)�
2 ( x2 )exp( j �
�
1) 
�
�

�
��
�
�

21


Mơ hình kênh
GBSB đường trịn

22


Mơ hình kênh
GBSB elip

23


Thủ tục lấy profile sử dụng GBSB

24


HIỆU NĂNG CỦA ĂNTEN THÔNG MINH
TẠI MÁY CẦM TAY

Hiệu năng của kết hợp phân tập
Hiệu năng của kết hợp tương thích
Hiệu năng của kết hợp lai ghép

25