Báo cáo bài tập lớn môn thông tin vô tuyến: Cân bằng kênh bằng phương pháp ZFF và MMSE

Trong thời đại công nghệ thông tin phát triển, vai trò của thông tin vô tuyến trở nên ngày càng quan trọng. Với sự ra đời liên tiếp của các công nghệ mới như 3G, 4G, ... trong một khoảng thời gian ngắn, thông tin vô tuyến đã cho thấy sự phát triển vượt bậc cũng như các ứng dụng phong phú của nó vào điện tử - viễn thông. Để có thể tiếp cận, và xa hơn nữa là ứng dụng các công nghệ mới, trước hết cần phải nắm được các kỹ thuật cơ bản của thông tin vô tuyến.... Suu tam boi vietjack.com
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo bài tập lớn môn thông tin vô tuyến: Cân bằng kênh bằng phương pháp ZFF và MMSE HA NOI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY School of Electronics and Telecommunications ========00======= BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN THÔNG TIN VÔ TUYẾN ĐỀ TÀI: CÂN BẰNG KÊNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP ZFF VÀ MMSE Giáo viên hướng dẫn : Ts. Vũ Văn Yêm : Đào Bá Duy Sinh viên Nguyễn Thanh Tuyền Lớp : KSTN-ĐTVT-K53 Hà Nội – 11/2011 1 Mục lục Mục lục ....................................................................................................... 2 Mở đầu ....................................................................................................... 3 A. Tổng quan về cân bằng kênh ............................................................. 4 1. Khái niệm, mục đích và vai trò của cân bằng kênh:................... 4 2. Vài nét về nhiễu xuyên ký tự ISI: ................................................ 4 3. Bộ cân bằng thích nghi (Adaptive Equalizer): ............................ 6 4. Bộ cân bằng thích nghi thông thường ......................................... 7 5. Các kỹ thuật cân bằng kênh: ..................................................... 11 B. Phương pháp cân bằng kênh ZFF và MMSE ................................. 13 1. Bộ cân bằng kênh ZF.................................................................. 13  Kết quả mô phỏng sử dụng phương pháp ZFF trên matlab: .......... 17 2. Bộ lọc MMSE .............................................................................. 17  Kết quả mô phỏng phương pháp cân bằng MMSE trên matlab: .... 20 Tài liệu tham khảo ................................................................................... 21 2 Mở đầu Trong thời đại công nghệ thông tin phát triển, vai trò của thông tin vô tuyến trở nên ngày càng quan trọng. Với sự ra đời liên tiếp của các công nghệ mới như 3G, 4G, ... trong một khoảng thời gian ngắn, thông tin vô tuyến đã cho thấy sự phát triển vượt bậc cũng như các ứng dụng phong phú của nó vào điện tử - viễn thông. Để có thể tiếp cận, và xa hơn nữa là ứng dụng các công nghệ mới, trước hết cần phải nắm được các kỹ thuật cơ bản của thông tin vô tuyến. Nhận thấy vai trò quan trọng của cân bằng kênh trong hệ thống thông tin vô tuyến, chúng em đã chọn đề tài cho bài tập lớn của mình là “Cân bằng kênh bằng phương pháp ZFF và MMSE”. Mục đích của bài tập này là hiểu thêm về kỹ thuật cân bằng kênh, cụ thể là 2 phương pháp ZFF và MMSE và vai trò của chúng. Bài tập lớn của chúng em không tránh khỏi những sai sót, vì thế chúng em kính mong thầy giáo góp ý để thể hoàn thiện bài tập của mình. Qua đây, chúng em xin cảm ơn Thầy giáo, Ts Vũ Văn Yêm đã chỉ bảo, giảng giải và giúp đỡ trong thời gian qua. Những bài giảng của thầy là nguồn tư liệu quý báu để chúng em tham khảo. Chúng em chúc thầy luôn mạnh khỏe và công tác tốt. 3 A. Tổng quan về cân bằng kênh 1. Khái niệm, mục đích và vai trò của cân bằng kênh: Trong hệ thống thông tin vô tuyến, tín hiệu thu được ở máy thu thông thường bị suy giảm và méo do suy hao trên đường truyền ở cả miền tần số và thời gian. Chính vì thế, các bộ thu tín hiệu đều cần có sự cân bằng kênh và lọc nhiễu. Cân bằng kênh và lọc nhiễu là quá trình khôi phục lại tín hiệu thu sao cho nó có xác suất lỗi nhỏ nhất. Nguyên nhân gây suy giảm và méo chủ yếu là nhiễu liên ký hiệu ISI (InterSymbol Interference) sinh ra do truyền sóng đa đường, vì vậy mục đích chính của bộ cân bằng kênh là giảm nhiễu ISI (Khái niệm bộ cân bằng vì thế còn được hiểu theo nghĩa rộng là bộ xử lý tín hiệu làm tối thiểu nhiễu ISI). Nhiễu ISI gây méo và làm tăng tỉ lệ lỗi bit ở phía thu nên phải đặt bộ cân bằng kênh ở phía thu. Do đặc tính biến đổi theo thời gian của kênh, bộ cân bằng kênh phải có khả năng thích nghi (adaptive) theo thời gian. Bộ quyết định Thông tin phía thu Bộ lọc Bộ lọc Bộ cân Kênh + phát, P(f) bằng, E(f) C(f) thu, H(f) n(t) Vị trí bộ cân bằng trong hệ thống vô tuyến 2. Vài nét về nhiễu xuyên ký tự ISI: ISI intersymbol interference, là hiện tượng nhiễu liên kí hiệu. ISI xảy ra do hiệu ứng đa đường, trong đó một tín hiệu tới sau sẽ gây ảnh hưởng lên kí hiệu trước đó. Trong môi trường truyền dẫn vô tuyến, nhiễu xuyên ký tự 4 (ISI) gây bởi tín hiệu phản xạ có thời gian trễ khác nhau từ các hướng khác nhau từ phát đến thu là điều không thể tránh khỏi. Ảnh hưởng này sẽ làm biến dạng hoàn toàn mẫu tín hiệu khiến bên thu không thể khôi phục lại được tín hiệu gốc ban đầu. Path 1 S1 S2 S3 S1 S2 S3 t τ1 Path 2 TX S1 S2 S3 τ2 Trong các hệ thống đơn sóng mang, ISI là một vấn đề khá nan giải. Lí do là độ rộng băng tần tỉ lệ nghịch với khoảng thời gian kí hiệu, do vậy, nếu muốn tăng tốc độ truyền dữ liệu trong các hệ thống này, tức là giảm khoảng kí hiệu , vô hình chung đã làm tăng mức trải trễ tương đối. Lúc này hệ thống rất nhạy với trải trễ. Và việc thêm khoảng bảo vệ khó triệt tiêu hết ISI. ...