Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HS-SV
Mô phỏng kênh truyền dẫn AWGN
sử dụng đIều chế MQAM bằng MatLab
1. Lời giới thiệu
Công việc khảo sát và tính toán, thiết kế một kênh truyền dẫn số nói chung và kênh truyền
dẫn AWGN sử dụng điều chế MQAM nói riêng trong thực tế gặp phải rất nhiều khó khăn. Ví dụ
nh: việc tính toán các thông số, đại lợng của kênh truyền phức tạp và phạm vi thay đổi của các
thông số để quan sát, thử nghiệm rất hạn chế hơn nữa chi phí cho công việc này sẽ tốn kém.
Trong khi đó, việc khảo sát kênh truyền dẫn thông qua máy tính lại dễ dàng hơn, chi phí ít tốn kém
và đặc biệt có khả năng thay đổi thông số đầu vào đờng truyền một cách linh hoạt. Do vậy, chúng
tôi đ xây dựng nên chã ơng trình này để đáp ứng yêu cầu đó.
2.Cơ sở lý thuyết.
Phơng pháp điều chế MQAM là phơng pháp nâng cao hiệu quả của một kênh truyền mà
không cần tăng công suất phát hay tăng độ rộng băng thông.Việc điều chế hai thành phần đồng
pha và pha vuông góc một cách độc lập với nhau cho ta một sơ đồ điều chế mới gọi là điều chế
biên độ vuông góc (hay cầu phơng) M trạng thái (QAM, Quadrature Amplitude Modulation). Nh vậy,
trong sơ đồ điều chế này sóng mang bị điều chế cả về biên độ lẫn pha.
Chùm tín hiệu M-QAM bao gồm một mạng các điểm bản tin hình chữ nhật .Dạng tổng quát
của M-QAM đợc xác định bằng tín hiệu phát:
trong đó : E
o
là năng lợng của tín hiệu có biên độ thấp nhất.
(a
i
,b
i
) là cặp số nguyên độc lập đợc chọn tuỳ ý theo vị trí điểm bản tin.
Dạng cơ sở của chùm tín hiệu M-QAM là dạng của hai tín hiệu ASK có L trạng thái. Nh vậy,
tín hiệu S
i
(t) gồm hai thành phần sóng mang có pha vuông góc đợc điều chế bởi một tập tín hiệu rời

2
=
)tf2sin(
T
E2
)t(
c
0
1
=
Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HS-SV
Trong đó (a
i
,b
i
) là phần tử của một ma trận LxL :
Với :
Do vậy, tổng quát một tín hiệu điều chế M-QAM cho phép truyền M=L
2
ký hiệu độc lập trên
cùng một độ rộng băng tần của kênh cần thiết cho sơ đồ điều chế ASK-M trạng thái.
Ta xem xét sơ đồ một kênh truyền tiêu biểu :
n(t)

3. Lu đồ chơng trình.
4. Khái quát về chơng trình MQAM Version 1.0
Chơng trình MQAM Version 1.0 là một chơng trình mô phỏng đợc lập trình bằng ngôn ngữ
lập trình MatLab và đồng thời đợc chạy trên nền của MatLab (từ 5.0 trở lên). Với giao diện đồ hoạ
Học viện Công nghệ BCVT
128

mã
Tín
Hiệu
Tín hiệu
ML =
(a
i
,b
i
) =
(-L+1,L-1) (-L+3,L-1) (L-1,L-1)
(-L+1,L-3) (-L+3,L-3) (L-1,L-3)


(-L+1,-L+1) (-L+3,-L+1) (L-1,-L+1)
Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HS-SV
chuẩn đơn giản, tiện dụng, giúp cho ngời sử dụng có thể dễ dàng sử dụng chơng trình này cho mục
đích của mình.
Mục đích của chơng trình MQAM Version 1.0 là mô phỏng kênh truyền dẫn sử dụng điều
chế MQAM (Quadrature Amplitude Modulation ) dới sự tác động của tạp âm AWGN (Addivitive
White Gaussian Noise) phục vụ cho các bài thí nghiệm. Do đó, chúng tôi đ mô phỏng một kênhã
truyền dẫn có chức năng tơng tự nh một kênh truyền dẫn Viba số thực và đồng thời mô tả một cách
chi tiết các thành phần của kênh truyền. Chơng trình giúp ngời sử dụng có thể hình dung, so sánh,
thử nghiệm các thông số quan trọng trên đờng truyền nh mật độ phổ công suất tạp âm, năng lợng
truyền mỗi bit tại máy phát, xác suất lỗi ký hiệu, tỷ số lỗi, đối với phơng thức điều chế này và so
sánh sự u việt của nó so với các phơng thức điều chế khác. Do những điều kiện hạn chế nên tại
đây ta chỉ xem xét đến đờng truyền đối với điều chế 4-QAM và 16-QAM mà thôi.
Phơng thức điều chế biên độ vuông góc là một trong những phơng thức điều chế cơ bản đ-
ợc sử dụng rộng r i trong các hệ thống truyền tin. Do vậy, chã ơng trình cũng là một công cụ rất có
ích cho những ai có nhu cầu tìm hiểu về QAM để có đợc những hiểu biết cơ bản về phơng thức điều

Tuy nhiên, do mới bớc đầu tiếp cận công việc nghiên cứu khoa học cũng nh thời gian thực
hiện đề tài nên chơng trình vẫn còn có những hạn chế khó tránh khỏi. Chúng tôi rất mong nhận đợc
sự góp ý giúp đỡ của các thầy cô, các bạn sinh viên và toàn thể mọi ngời quan tâm đến lĩnh vực
này để chơng trình ngày càng hoàn thiện và có nhiều ứng dụng vào công việc giảng dạy cũng nh
nghiên cứu.

Tài liệu tham khảo
[1] Cơ sở truyền dẫn vi ba số - Ts. Nguyễn Phạm Anh Dũng
[2] Các hàm và xác suất ứng dụng trong viễn thông
- Ts. Nguyễn Phạm Anh Dũng
[3] Vô tuyến chuyển tiếp - Ts. Nguyễn Phạm Anh Dũng
[4] Vi ba số - Ts. Bùi Thiện Minh
[5] Lý thuyết tín hiệu và truyền dẫn
- Ts. Hà Thu Lan
[6]. Cơ sở Matlab và ứng dụng - Nguyễn Hữu Tình, Lê Tấn Hùng
Học viện Công nghệ BCVT
131