Bài giảng Nhập môn Kỹ thuật truyền thông: Bài 5 - PGS. Tạ Hải Tùng

Bài giảng "Nhập môn Kỹ thuật truyền thông: Bài 5 - Hiệu năng bộ thu - Xác suất thu sai" trình bày các nội dung chính sau đây: Truyền thông trên kênh; Vấn đề tại phía bộ thu; Xác suất lỗi – Error probability;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nhập môn Kỹ thuật truyền thông: Bài 5 - PGS. Tạ Hải TùngNhập môn Kỹ thuật Truyền thôngBài 5: Hiệu năng bộ thu – Xác suất thu sai PGS. Tạ Hải Tùng 1Truyền thông trên kênh Chuỗi dữ liệu nhị phân u Dạng sóng được truyền ( ) Kênh AWGN Dạng sóng nhận được ( )= ( )+ ( ) u s( ) r( ) = s( ) + n( ) 2Vấn đề tại phía bộ thu u s( ) r( ) = s( ) + n( )Vấn đề: nhận được r(t)  khôi phục uT 3Xây dựng hệ cơ sở trực chuẩn B từ M (không gian bao gồm cácsi(t))Chiếu r nhận được lên B tạo vector r Tiêu chuẩn khoảng cách gần nhất 2 given r   choose sR  arg min d E (   s i ) si M Có thể được biểu diễn bởi tiêu chuẩn Vùng Voronoi C 4 given r   if   V ( s ) scelgo sR  s Chọn 4Xác suất lỗi – Error probabilityĐể xác định chất lượng của một đường truyền vô tuyến số: ta cần tính xác suất phát hiện lỗi: có 2 loạiTỷ lệ lỗi ký hiệu (SYMBOL ERROR RATE) = SER = Ps(e) = PS(e) = P( sR[n] sT [n]) Tỷ lệ lỗi bit (BIT ERROR RATE) = BER = Pb(e) = P( uR[i] uT [i]) 5 Một số khái niệmRbTốc độ truyền dòng bitTb = 1/ RbThời gian truyền 1 bitT = k TbThời gian truyền một ký hiệu, với giả thiết 1 ký hiệu tương ứng k bitR = 1/TTốc độ truyền ký hiệu 6EbNăng lượng để truyền 1 bitESNăng lượng để truyền 1 ký hiệuS = Eb Rb = ES RCông suất tín hiệu 7N0Mật độ phổ công suất tạp âmBBăng thông tín hiệuN = N0 BCông suất tạp âm 8S/NTỷ số Tín trên Tạp (Signal to Noise ratio)Eb/N0Tỷ số S/N liên quan đến 1 bit thông tin, hay nói cách khác tỷ số năng lượng truyền 1 bit / mật độ phổ công suất tạp âm S Eb Rb EbMối liên hệ:    N N0 B N0 Rb Trong đó B hiệu quả sử dụng phổ (spectral efficiency 9Hiệu năng của hệ thống được diễn tả như một hàm của Eb/N0Tỷ số này tỷ lệ với công suất tín hiệu nhận được S Eb Rb Eb S N N0 B  Rb N 0 N N0 B N0 10Tính SERKhái niệm: PS(e) = P( sR  sT )Ta có thể biểu diễn: m 1 m PS (e)   PS (e | sT  si )P( sT  si )   PS (e | sT  si ) i 1 m i 1Do vậy, cần tính: PS (e | sT  si )  P( sR  sT | sT  si ) 11SER computationCách diễn đạt thứ nhất: PS (e | sT  si )  P( sR  sT | sT  si )  1  P( sR  sT | sT  si )   1  P(   V ( si ) | sT  si )Cách diễn đạt thứ 2:PS (e | sT  si )  P( sR  sT | sT  si )  P(   V ( si ) | sT  si )    P( sR  si | sT  si )   P(   V ( s j ) | sT  si ) j i j i 12Cách diễn đạt thứ nhất: PS (e | sT  si )  1  P(   V ( si ) | sT  si ) 13Cách diễn đạt thứ 2 PS (e | sT  si )  P(   V ( si ) | sT  si )   P(   V ( s j ) | sT  si ) j i 14 Tính toán BERKhi tín hiệu nhật được là đúng (sR= sT), thì chuỗi nhị phân (dữ liệu quan tâm) sẽ đúng (vR= vT).Khi tín hiệu nhận được là sai (sR≠ sT), thì chuỗi nhị phân nhận được chắc chắn cũng sẽ bị sai (vR ≠ vT), nhưng số lượng bit sai sẽ phụ thuộc vào việc gán nhãn Hamming và được đại diện bởi: d H (v R , vT ) kVới dH là khoảng cách Hamming giữa vR và vT (số bit khác nhau giữa 2 vector / cụm bit này) 15 Tính toán BERTa có 1 m Pb (e)   Pb (e | sT  si ) m i 1Với Pb (e | sT  si ...