Thông tin vô tuyến - Pdf 12

I.Hiệu ứng Doppler : 1
1.Tần số Doppler lớn nhất : 2
2.Bề rộng độ ổn định về tần số của kênh 2
3.Bề rộng độ ổn định về thời gian của kênh 2
II.Biến đổi FFT : (BÀI 1) 2
1.Tìm và vẽ hàm truyền đạt từ đáp ứng xung 2
III.Hàm tự tương quan và tương quan chéo 4
1.Tính các hệ số bộ lọc ZF. Cho h(t) 4
2.Tính các hệ số bộ lọc MMSE 5
IV.Vấn đề OFDM 6
1.Điều chế đơn sóng mang : 6
2.Điều chế đa sóng mang (FDM) : 6
3.Chuyển qua dùng điều chế đa sóng mang trực giao(OFDM) : 7
3.1. Tính y khi cho x cùng khoảng chống lỗi G 7
3.2.Tính x sau khi thu được y có khoảng chống lỗi G 7
3.3Tính tốc độ bit thông tin khi truyền có pilot 7
V.Hệ số tạp âm và nhiệt độ tạp âm trong hệ thống thông tin 8
1.Hệ số tạp âm 8
2.Nhiệt độ tạp âm hiệu dụng 9
VI.Những cái chưa biết 11

I.Hiệu ứng Doppler :

Hiệu ứng Doppler gây ra hiệu ứng phổ tần số của tín hiệu thu được ở bên thu bị
lệch so với tần số trung tâm một khoảng, gọi là tần số Doppler. Hiệu ứng xuất hiện
khi có sự chuyển động tương đối giữa bên phát và bên thu.
Công thức :
1.Tần số Doppler lớn nhất :

+) ()

>> B : kênh không phụ thuộc tần số
+) ()

<< B : kênh phụ thuộc tần số

3.Bề rộng độ ổn định về thời gian của kênh
()

=
1
2



+) ()

>> T
S
: kênh không phụ thuộc thời gian
+) ()

<< T
S
: kênh phụ thuộc thời gian
Trong đó : T
S
: độ dài một mẫu tín hiệu của hệ thống
Đối với điều chế đơn sóng mang : T




= [.8 .3 .4 .1 0 0 0 0 ]

N=8;


() = 

. 
2

8

7
=0

Tính bằng máy :
0.8 + 0.3.e
-k.iπ/4
+ 0.4.e
-k.iπ/2
+ 0.1.e
-k.i3π/4
+ 0 thay dần k = 0÷ 7
H
0
= h
0

+ 0.1.e
-i3π/4
+ 0 =
= 0.8 + 0.3(

2
2
 .

2
2
) + 0.4(-i) + 0.1(

2
2
 .

2
2
)
= 0.9414 -0.6828i
H
2
= h
0
.e
0
+ h
1
.e

2
2
 .

2
2
) + 0.4i + 0.1(

2
2
 .

2
2
) =
= 0.6586 + 0.11716i
H
4
= 0.8 + 0.3.e
-iπ
+ 0.4.e
-i2π
+ 0.1.e
-i3π
+ 0 =
= 0.8 – 0.3 +0.4 – 0.1= 0.8

H
5
= 0.8 + 0.3.e


(+ )]






=  



. 

()
+
=Hàm tương quan chéo :






=  




nghịch đảo |h
-1
 lấy ma trận trung tâm làm ma trận hệ số bộ lọc c

Tạo ma trận |=

(0) (1) (2)
(1) (0) (21)
(2) (21) (0)


*)Ví dụ :
cho h(t)= [ 2 .9 .3]
Tìm các hệ số bộ lọc ZF với ít nhất 3 hệ số.
Giải :
Bộ lọc với ít nhất 3 hệ số  2N+1 = 3
 Đáp ứng h phải có : 4N+1=5 hệ số
 h = [h(-2) h(-1) h(0) h(1) h(2)]

 h(t) = [0 2 .9 .3 0]

 lập ra ma trận |h = 
. 9 .2 0
. 3 . 9 .2
0 . 3 . 9


 Ma trận nghịch đảo |h
-1
=

(2+ 1) 

(0)


=



()


()
 Ma trận hệ số bộ lọc : = 

1
. 


 Phải tính 

1
.
Sơ đồ bộ lọc MMSE (bộ lọc cân bằng kênh):

d(t)
e(t)
3.Chuyển qua dùng điều chế đa sóng mang trực giao(OFDM) :
Để chống nhiễu giao thoa  thêm các kí tự chống lỗi
 Lấy G bit cuối của X đưa lên đầu làm các bit chống lỗi
3.1. Tính y khi cho x cùng khoảng chống lỗi G
Kênh truyền h(t)=[.8 .3], tín hiệu kênh truyền x=[.2 3 .4 1]
G=2
 x
G
= [.4 1 .2 3 .4 1]

y=x
G
*h(t) : tính tích chập
3.2.Tính x sau khi thu được y có khoảng chống lỗi G

 cách làm : loại bỏ G bit bảo vệ từ y : được y
G

 Tính FFT cho x và y
G
 được X và Y
G

 Tính H=Y
G

N: số bít tín hiệu lúc đầu
P: số bít hiệu sau khi thêm
Tần số lấy mẫu : f
LM
= B
Chiều tín hiệu : T
S
= (1/f
LM
).P=(1/B)(N+G)=(N+G)/B

Tính tốc độ bit thông tin : giử sử đề bài cho D
f
, D
t
như trên hình  tìm xem cứ 6 bit trắng
thì có 1 bit đen  tốc độ bit giảm còn 5/6 so với trường hợp không thêm pilot  tín
trường hợp không thêm pilot sau đó nhân 5/6


=
  



Giả sử điều chế 16QAM  4 BIT/1TIN HIEU (1 kênh)
Tổng số bít = số kênh*4
Tốc độ bit cuối cùng : v
b
*5/6

0N
0
= kT
a
B


=





S
out
= GS
0

P
Nout
= GN
0
+ P
NRX
= GBkT
a
+ P



G
i
: hệ số khuếch đại của tầng thứ i
F
i
: hệ số tạp âm của tầng thứ i
(hệ số tạp âm của một bốn cực suy giảm đúng bằng hệ số suy giảm L của nó )
Khi hệ thống có nhiều tầng khuếch đại : n tầng
Hệ số tạp âm tổng cộng :


= 
1
+

2
1

1
+

3
1

1

2
+ +



1

1

2

1

Bài 3_k49 thày yem chữa rõ rồi
Một máy thu gồm 3 tầng: Tầng 1 là bộ lọc thông dải có băng thông 150 MHz tại tần số
trung tâm 2,4 GHz, suy hao của bộ lọc là 1,5 dB ; Tầng 2 là tầng khuếch đại có hệ số
khuếch đại 10 dB và hệ số tạp âm 2 dB; Tầng 3 có hệ số khuếch đại 15 dB và hệ số tạp
âm 2 dB. Giả thiết hệ thống ở nhiệt độ phòng.
a. Tính hệ số tạp âm tổng của máy thu.
b. Tính tỉ số tín hiệu - tạp âm ở đầu ra nếu như công suất tín hiệu ở đầu vào là -85
dBm. Người ta có thể thay đổi thứ tự các tầng để cho hệ số tạp âm tốt hơn được
không ?.
Giải.
B = 150 MHz
T
a
=290 K
+ Tầng 1: L
1
=1,5 dB




3
3


dBF
dBGa) Áp dụng công thức Friis:

dBF
GG
F
G
F
FF
657,33212,2
708,010
15849,1
708,0
15849,1
4125,1
11
21
3
1
1
1



F = 1,7088 = 2,3269 (dB)
+ Đổi thứ tự tầng 1 cho tầng 3, ta được:
F = 1,6047 = 2,0539 (dB)
+ Đổi thứ tự tầng 2 và tầng 3, ta được:
F = 2,2648 = 3,55 dB VI.Những cái chưa biết
6.1 Thế nào là fading chậm (slow fading), fading nhanh (fast fading), fading phẳng (flat
fading) và fading lựa chọn tần số (frequency selective fading)?. Các thông số để
phân loại các loại fading này là gì?.
6.2 Phân tích ưu nhược điểm của máy thu đổi tần và máy thu giải điều chế tín hiệu trực
tiếp.
6.3 So sánh FDM và OFDM. Nêu và phân tích các ưu nhược điểm của OFDM.
Bài 3: Một hệ thống thông tin vô tuyến hoạt động ở tần số 2,4 GHz. Cự ly giữa máy phát
và máy thu là 50 km.
Máy thu có độ nhạy là -95 dBm. Hỏi máy phát phải phát tín hiệu với công suất tối thiểu
là bao nhiêu mW (milliwatt) để máy thu có thể thu được tín hiệu?. Giả thiết anten phát và
thu đều là anten đẳng hướng; mô hình suy hao trong không gian tự do; tổn hao phụ là 8
dB và dự trữ fading là 20 dB.
Bài 4: Trình bày việc tính toán lựa chọn các thông số trong một hệ thống OFDM thoả
mãn các yêu cầu: tốc độ bit 30 Mbps, dung sai trễ trải cho phép 200 ns, độ rộng băng nhỏ
hơn 20 MHz.
Bài 5: a. Hãy vẽ và trình bày chi tiết chức năng của từng khối trong hệ thống máy phát vô
tuyến. So sánh máy phát trực tiếp và máy phát thông qua trung tần.
b. Nêu sự khác nhau giữa phương pháp cấp phát kênh tĩnh (FCA) và kênh động
(DCA)


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status