Luận án Tiến sĩ Công nghệ kỹ thuật Điện tử, Viễn thông: Anten thông minh và áp dụng trong các hệ thống thông tin đa sóng mang

Luận án đã đề xuất một phương pháp mới xác định hướng sóng đến dùng phối hợp anten vô hướng và anten không tâm pha. Theo phương pháp này số phần tử của hệ anten là 2 song có thể xác định một số lớn (L-1) hướng sóng đến có độ phân giải tương đương hệ anten tuyến tính L phần tử.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Công nghệ kỹ thuật Điện tử, Viễn thông: Anten thông minh và áp dụng trong các hệ thống thông tin đa sóng mang LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố ở đâu và trong bất cứ công trình nào khác. Tác giả 1 LỜI CẢM ƠN Trước tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới hai Thầy hướng dẫn là GS.TSKH Phan Anh và PGS.TS Trịnh Anh Vũ, đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi về hướng nghiên cứu và phương pháp làm việc khoa học trong suốt quá trình làm luận án. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các Giáo sư Huỳnh Hữu Tuệ, Paul Fortier, Dominic Grenier của Ðại Học Laval, Canada giúp đỡ tôi về chuyên môn trong suốt hai năm nghiên cứu tại Ðại Học Laval, Canada. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với tập thể cán bộ Phòng Ðào tạo, Khoa Ðiện tử-Viễn thông, Bộ môn Thông tin Vô tuyến và Trung tâm Nghiên cứu Ðiện tử-Viễn thông của Trường Ðại Học Công Nghệ (ÐHQGHN) đã tạo điều kiện và động viên tôi trong thời gian làm luận án. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn gia đình: Bố, Mẹ, Chị Tâm, Chị Diệp, đã luôn hỗ trợ, động viên và chia sẻ với tôi. Luận án này xin dành cho họ. 2 MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan i Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt vi Danh mục các bảng viii Danh mục các hình vẽ đồ thị ix MỞ ĐẦU 1 Chương 1. MỘT SỐ KỸ THUẬT CHO HỆ THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ MỚI 9 1.1 Quy hoạch tần số và dung lượng hệ thống 9 1.2 Bóng che Lognormal 10 1.3 Kỹ thuật OFDM 13 1.4 Kỹ thuật MIMO 18 1.4.1 Giới thiệu hệ thống MIMO 18 1.4.2 Mô hình hệ thống MIMO 19 1.4.3 Dung năng của hệ thống MIMO 22 1.4.4 Dung năng một kênh MIMO 2x2 27 1.5 Kỹ thuật SDMA 28 1.6 Anten thông minh cho OFDM 29 1.7 Kết luận 30 Chương 2. TẠO BÚP SÓNG TRONG HỆ ANTEN THÔNG MINH 31 2.1 Các sơ đồ xử lý phần tử búp sóng 31 2.1.1 Sơ đồ tạo búp sóng truyền thống 33 2.1.2 Sơ đồ tạo búp không 34 2.1.3 Sơ đồ tạo búp tối ưu 34 2.1.3.1 Tối ưu không ràng buộc về hướng các nguồn nhiễu 34 2.1.3.2 Tối ưu ràng buộc 35 2.1.4 Sơ đồ tạo búp tối ưu dùng tín hiệu đối chiếu 35 2.2 Các sơ đồ xử lý không gian búp sóng 36 2.2.1 Xử lý không gian búp sóng tối ưu 38 2.2.2 Sơ đồ loại bỏ búp phụ 38 2.2.3 Sơ đồ loại bỏ nhiễu sau tạo búp (PIC) 39 2.2.3.1 Sơ đồ loại bỏ nhiễu sau tạo búp với tạo búp nhiễu truyền thống 40 (CIB) 2.2.3.2 Sơ đồ loại bỏ nhiễu sau tạo búp với tạo búp nhiễu trực giao 40 (OIB) 2.2.3.3 Sơ đồ loại bỏ nhiễu sau tạo búp với tạo búp nhiễu cải tiến (IIB) 41 3 2.3 So sánh các sơ đồ loại bỏ nhiễu sau tạo búp với các sơ đồ xử lý phần tử búp sóng 41 2.4 Anten thích nghi 42 2.4.1 Bộ lọc thích nghi băng hẹp 43 2.4.2 Thuật toán chọn đường theo hướng dốc nhất 44 2.4.3 Thuật toán trung bình bình phương tối thiểu 44 2.4.4 Bộ lọc thích nghi băng rộng 46 2.5 Dàn anten đề nghị 47 2.6 Phương pháp quay búp thích nghi 49 2.7 Kết luận 50 Chương 3. XÁC ĐỊNH HƯỚNG SÓNG ĐẾN DÙNG DÀN ANTEN KHÔNG TÂM PHA 3.1 Phương pháp MLE 52 3.2 Phương pháp MUSIC 54 3.3 Một số mô phỏng để minh họa hoạt động và đánh giá chất lượng của phương pháp MUSIC dùng dàn anten tuyến tính L phần tử 55 3.4 Phương pháp ESPRIT 59 3.5 Anten không tâm pha 61 3.5.1 Các khái niệm 61 3.5.2 Mối quan hệ giữa phân bố dài và đặc tính pha 62 3.5.3 Điều kiện cho anten có một tâm pha 62 3.5.4. Mở rộng điều kiện của anten có tâm pha cho một dàn anten 63 3.5.5 Phân tích dàn anten không tâm pha với đặc tính pha phi tuyến 63 3.6 Kết hợp dùng dàn anten không tâm pha và thuật toán MUSIC 65 3.7 Một số mô phỏng để đánh giá chất lượng của dàn anten không tâm pha dùng phương pháp MUSIC 69 3.8 Kết luận ...