Download miễn phí Đồ án Tổng quan hệ thống MIMO-OFDM Chương 1
TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT MIMO-OFDM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG.
1.1. Giới thiệu.
Chương này giới thiệu khái quát về kỹ thuật MIMO-OFDM và thông tin di động.
1.2. Sơ lược về lịch sử phát triển trong thông tin di động.
1.2.1. Giới thiệu chung.
Thông tin di động thế hệ thứ nhất được phát triển vào những năm cuối thập niên 70, sử dụng công nghệ đa truy cập phân chia theo tần số FDMA (Frequency Division Multiplex Access). Điển hình cho thế hệ này là một số hệ thống như:
AMPS (Advance Mobile Phone Service): Dịch vụ điện thoại di động tiên tiến.
TACS (Total Access Communication System): Hệ thống thông tin truy nhập toàn bộ.
NMT 450 (Nordic Mobile Telephone 450): Hệ thống điện thoại di động Bắc Âu băng tần 450 Mhz.
NMT 900: Hệ thống điện thoại di động Bắc Âu băng tần 900Mhz.
NTT (Nipon Telegraph and Telephone): Do Nhật Bản nghiên cứu và sử dụng.
Một số đặc điểm của thế hệ này là: dung lượng thấp, số lượng dịch vụ không nhiều, chất lượng kém, chỉ cung cấp dịch vụ thoại …
Thông tin di động thế hệ 2 sử dụng kỹ thuật số với các công nghệ đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA (Time Division Multiple Access) và phân chia theo mã CDMA (Code Division Multiple Access). Hai thông số quan trọng đặc trưng cho các hệ thống thông tin di động số là tốc độ bit thông tin của người sử dụng và tính di động. Một số hệ thống thông tin di động thế hệ hai điển hình như:
GSM (Global System For Mobile Communication): Hệ thống thông tin di động toàn cầu.
IS-95 (Interim Standard 95): Tiêu chuẩn thông tin di động CDMA của Mĩ do Qualcomm đề xuất.
IS-136 (Interim Standard 136): Tiêu chuẩn thông tin di dộng TDMA cải tiến của Mĩ do AT&T đề xuất.
PDC (Personal Digital Cell ): Hệ thống tổ ong cá nhân của Nhật Bản.
Đây là các hệ thống thông tin di động băng hẹp với tốc độ bit thông tin của người sử dụng là 8-13Kbps. Chúng có những phát triển rất mạnh vào những năm 1990. Tuy nhiên số thuê bao di động không ngừng tăng cộng với nhu cầu về dịch vụ mới, đặc biệt là các dịch vụ truyền số liệu, roaming, các yêu cầu về chất lượng cuộc gọi …đã đòi hỏi các nhà thiết kế phải đưa ra các hệ thống thông tin di động mới.
Trong bối cảnh đó ITU đưa ra đề án tiêu chuẩn hóa thông tin di động thế hệ thứ ba với tên gọi IMT-2000 nhằm nâng cao tốc độ truy nhập, mở rộng nhiều loại hình dịch vụ, đồng thời tương thích với các hệ thống thông tin di động hiện có để đảm bảo sự phát triển liên tục của thông tin di động. Nhiều tiêu chuẩn cho IMT-2000 đã được đề xuất, trong đó hai hệ thống WCDMA và CDMA-2000 đã được ITU chấp nhận và đưa vào hoạt động trong những năm đầu của thập kỉ 2000. Các hệ thống này đều sử dụng công nghệ CDMA. Điều này cho phép thực hiện tiêu chuẩn toàn thế giới cho giao diện vô tuyến của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3.
WCDMA là sự phát triển tiếp theo của các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai sử dụng công nghệ TDMA như: GSM, PDC, IS-136. CDMA-2000 sẽ là sự phát triển tiếp theo của hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sử dụng công nghệ CDMA IS-95.
Nhưng không dễ để phát triển từ thế hệ hai sang thế hệ ba do các vấn đề kỹ thuật giữa hai thế hệ có những điểm khác nhau. Thế giới có xu hướng quá độ lên thế hệ 2.5 trước khi triển khai thế hệ 3. Các dịch vụ mạng mới và cải thiện các dịch vụ liên quan đến truyền số liệu như nén số liệu người sử dụng, số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao, dịch vụ vô tuyến gói đa năng và số liệu 144 Kbps.
Thông tin di động thế hệ thứ ba là thế hệ thông tin di động cho các dịch vụ truyền thông cá nhân đa phương tiện. Một số yêu cầu chung đối với hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3:
• Mạng phải là băng rộng và có khả năng truyền thông đa phương tiện. Nghĩa là mạng phải đảm bảo được tốc độ bit của người sử dụng đến 2Mbps.
• Mạng phải có khả năng cung cấp độ rộng băng tần theo yêu cầu. Điều này xuất phát từ việc thay đổi tốc độ bit của các dịch vụ khác nhau. Ngoài ra cần đảm bảo đường truyền vô tuyến không đối xứng: tốc độ bit cao ở đường xuống và tốc độ bit thấp ở đường lên.
• Mạng phải cung cấp thời gian truyền dẫn theo yêu cầu. Nghĩa là phải đảm bảo các kết nối chuyển mạch cho thoại, các dịch vụ video và các khả năng số hóa các dịch vụ số liệu.
• Chất lượng dịch vụ phải không thua kém chất lượng dịch vụ mạng cố định nhất là đối với thoại.
• Mạng phải có khả năng sử dụng toàn cầu, nghĩa là bao gồm cả thông tin vệ tinh.
MỤC LỤC.
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT.
DANH MỤC HÌNH VẼ.
LỜI NÓI ĐẦU.
Chương 1 1
TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT MIMO-OFDM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG. 1
1.1. Giới thiệu. 1
1.2. Sơ lược về lịch sử phát triển trong thông tin di động. 1
1.2.1. Giới thiệu chung. 1
1.2.2. Những tồn tại khó khăn về kỹ thuật trong lĩnh vực thông tin di động. 3
1.3. Môi trường vô tuyến trong thông tin di động. 4
1.3.1. Méo biên độ. 5
1.3.1.1. Mô hình fading Rayleigh. 5
1.3.1.2. Mô hình fading Rician. 6
1.3.1.3. Thống kê của fading. 7
1.3.2. Suy hao đường truyền. 8
1.3.3. Trải trễ trong hiện tượng đa đường. 10
1.3.4. Tạp âm trắng Gauss. 10
1.3.5. Hiện tượng Doppler. 11
1.4. Tổng quan về kỹ thuật MIMO-OFDM. 12
1.4.1. Định nghĩa và khái niệm. 12
1.4.2. Kỹ thuật MIMO-OFDM. 13
1.5. Kết luận chương. 14
Chương 2 15
KỸ THUẬT OFDM. 15
2.1. Giới thiệu. 15
2.2. Khái niệm chung. 16
2.2.1. Hệ thống đơn sóng mang. 16
2.2.2. Hệ thống đa sóng mang. 16
2.2.3. Tín hiệu trực giao. 17
2.3. Sơ đồ hệ thống OFDM băng cơ sở. 19
2.4. Cơ sở toán học. 20
2.4.1. Trực giao. 20
2.4.2. IFFT/FFT. 20
2.5. Các kỹ thuật cơ bản trong OFDM. 21
2.5.1. Sơ đồ điều chế/ Giải điều chế. 21
2.5.2. Mã hoá kênh. 23
2.5.3. Sắp xếp. 24
2.5.4. Kỹ thuật IFFT/FFT trong OFDM. 25
2.5.5. Tiền tố lặp CP. 26
2.5.6. Ước lượng kênh. 28
2.5.6.1. Khái niệm. 28
2.5.6.2. Ước lượng kênh trong miền tần số. 31
2.5.6.3. Ước lượng kênh trong miền thời gian. 31
2.6. So sánh độ phức tạp giữa kỹ thuật OFDM với điều chế đơn sóng mang. 33
2.7. Kết luận chương. 35
Chương 3 36
KỸ THUẬT MIMO. 36
3.1. Giới thiệu. 36
3.1.1. Ưu điểm của kỹ thuật MIMO. 36
3.1.2. Khuyết điểm của hệ thống MIMO. 37
3.2. Dung lượng kênh truyền của hệ thống MIMO. 37
3.3. Sơ lược phân tập. 37
3.3.1. Phân tập thời gian. 38
3.3.2. Phân tập tần số. 39
3.3.3. Phân tập không gian. 39
3.3.4. Các phương pháp kết hợp phân tập. 40
3.3.4.1. Bộ tổ hợp theo kiểu quét và lựa chọn (SC). 40
3.3.4.2. Bộ tổ hợp cùng độ lợi (EGC). 41
3.3.4.3. Bộ tổ hợp với tỉ số tối đa (MRC). 42
3.4. Mã hóa không gian_thời gian. 44
3.4.1. Mã hóa khối không gian thời gian (Space time block Codes). 45
3.4.1.1. Mã hóa Alamouti. 46
3.4.1.2 Orthogonal STBC Tarokh cho số anten phát bất kỳ 47
3.5. Kết luận chương. 50
Chương 4 51
KỸ THUẬT MIMO-OFDM. 51
4.1. Giới thiệu. 51
4.2. Mô tả tổng quan về hệ thống MIMO_OFDM. 51
4.2.1. MIMO-OFDM Tx. 52
4.2.2. MIMO_OFDM Rx. 52
4.2.3. Cấu trúc của khung (frame) của hệ thống MIMO-OFDM. 53
4.3. Phân tích hệ thống MIMO-OFDM. 54
4.3.1. Mô hình hệ thống MIMO-OFDM. 54
4.3.2. Space-Time Block-Coded OFDM. 55
4.3.2.1. Hệ thống STBC-OFDM. 55
4.3.2.2. Bộ phát STBC-OFDM. 56
4.3.2.3. Bộ thu STBC-OFDM. 57
4.4. Kết luận chương. 60
Chương 5 61
MÔ PHỎNG HỆ THỐNG MIMO-OFDM & ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG. 61
5.1. Giới thiệu nội dung mô phỏng. 61
5.2. Các thông số mô phỏng. 61
5.2.1. Hệ thống OFDM. 61
5.2.2. Hệ thống MIMO-OFDM. 62
5.2.3. Thông số kênh truyền. 62
5.3. Lưu đồ và sơ đồ thuật toán của chương trình mô phỏng. 63
5.3.1. Truyền tín hiệu. 63
5.3.2. Kênh truyền. 63
5.3.3. Nhận tín hiệu. 64
5.3.4. Thuật toán tính BER. 65
5.4. Kết quả mô phỏng và đánh giá. 66
5.5. Kết luận chương. 69
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI. 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 71
PHỤ LỤC.
e7h4rnvXfg44AGT
Xem thêm
Cải thiện chất lượng và dung lượng trong hệ thống thông tin không dây dùng kỹ thuật mimo - OfdmAi cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
