Upload
thuydt1
View
2.451
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
xlths
Citation preview
TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số 1
Tháng 12 - 2011
XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ
GIẢNG VIÊN : T.s Đỗ Công HùngTLTK :
1. XLTHS - TS Nguyễn Quốc Trung. NXBKHKT2. XLTHS – Ts. Đặng Hoài Bắc. HVBCVT
XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ
GIẢNG VIÊN : T.s Đỗ Công HùngTLTK :
1. XLTHS - TS Nguyễn Quốc Trung. NXBKHKT2. XLTHS – Ts. Đặng Hoài Bắc. HVBCVT
ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ
BÀI GIẢNG
MÔN HỌC
2TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
Bài 2: Tín hiệu và Hệ thống (tiếp theo).Bài 2: Tín hiệu và Hệ thống (tiếp theo).
1. Biểu diễn tín hiệu rời rạc1.1. Biểu diễn bằng hàm số - Xét tín hiệu X(nTs) với chuẩn hóa Ts=1 ta có tín hiệu x(n). - Ta có:
x(0)=1; x(1)=3/4; x(2)=1/2; x(3)=1/4; x(4)=0x(0)=1; x(1)=3/4; x(2)=1/2; x(3)=1/4; x(4)=01.2. Biểu diễn bằng đồ thị1.2. Biểu diễn bằng đồ thị
3TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
c. Biểu diễn bằng dãy số
Ví dụ: Ví dụ:
2.Một số tín hiệu rời rạc cơ bản2.Một số tín hiệu rời rạc cơ bản
a.a. Tín hiệu đơn vị (xung Đi-rắc)Tín hiệu đơn vị (xung Đi-rắc)
4TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
b. Dãy xung đơn vị
c. Dãy xung chữ nhật
5TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
e. Dãy hàm mũe. Dãy hàm mũ
d. Dãy dốc đơn vịd. Dãy dốc đơn vị
(H×nh 3)
6TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
3. Một số định nghĩa về dãy số3. Một số định nghĩa về dãy số
a. Dãy tuần hoàn với chu kỳ Na. Dãy tuần hoàn với chu kỳ N
Thỏa mãn: X(n)=x(n+aN) ( với a là số nguyên).Thỏa mãn: X(n)=x(n+aN) ( với a là số nguyên).
Ví dụ:Ví dụ:
b. Dãy có chiều dài hữu hạn Nb. Dãy có chiều dài hữu hạn N
Là dãy được xác định với số mẫu hữu hạn NLà dãy được xác định với số mẫu hữu hạn N
7TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
c. Năng lượng của dãyc. Năng lượng của dãy
Ví dụ: Ví dụ:
d. Công suất trung bình của một tín hiệud. Công suất trung bình của một tín hiệu
- Nếu E hữu hạn thì P=0; nếu E vô hạn thì P có thể hữu hoặc vô Nếu E hữu hạn thì P=0; nếu E vô hạn thì P có thể hữu hoặc vô hạnhạn
- Nếu P hữu hạn và >0 thì tín hiệu được gọi là Nếu P hữu hạn và >0 thì tín hiệu được gọi là Tín hiệu công suấtTín hiệu công suất
8TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
d. Tổng của 2 dãy:d. Tổng của 2 dãy:
Tổng của 2 dãy nhận được bằng cách cộng từng đôi một các giá Tổng của 2 dãy nhận được bằng cách cộng từng đôi một các giá
trị mẫu đối với cùng một trị số của biến độc lập.trị mẫu đối với cùng một trị số của biến độc lập.
Ví dụ: Ví dụ:
9TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
f. Tích của 2 dãyf. Tích của 2 dãy Tích của 2 dãy nhận được bằng cách nhân từng đôi một các giá trị Tích của 2 dãy nhận được bằng cách nhân từng đôi một các giá trị
mẫu đối với cùng một trị số của biến độc lập.mẫu đối với cùng một trị số của biến độc lập.
Ví dụ: Ví dụ:
10TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
g. Tích của một dãy với các hằng số:
Nhận được bằng cách nhân tất cả các giá trị mẫu của dãy.
h. Trễ
Ta nói rằng dãy x2(n) là dãy bị trễ của dãy x1(n) nếu
X2(n)=x1(n-n0)
11TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
Ví dụVí dụ: Biểu diễn tín hiệu : Biểu diễn tín hiệu
Nhận xét: Nhận xét:
Một dãy x(n ) bất kỳ đều có thể biểu diễn dướiMột dãy x(n ) bất kỳ đều có thể biểu diễn dưới
Dạng Dạng
12TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
4. Các hệ thống tuyến tính bất biến4. Các hệ thống tuyến tính bất biến
4.1 Các hệ thống tuyến tính4.1 Các hệ thống tuyến tính
-Dãy vào: Kích thíchDãy vào: Kích thích
--Dãy ra: Đáp ứng-Dãy ra: Đáp ứng
-- Toán tử T: thực hiện nhiệm vụ biến đổi- Toán tử T: thực hiện nhiệm vụ biến đổi
•Hệ thống tuyến tính: Thỏa mãn nguyên lý xếp chồngHệ thống tuyến tính: Thỏa mãn nguyên lý xếp chồng
Vậy: Đáp ứng xung hk(n) đặc trưng cho hệ thốngVậy: Đáp ứng xung hk(n) đặc trưng cho hệ thống
13TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
4.2 Hệ thống tuyến tính bất biến4.2 Hệ thống tuyến tính bất biến
Hệ thống y(n) tương ứng với đáp ứng x(n) nếu y(n-k) là đáp ứng với Hệ thống y(n) tương ứng với đáp ứng x(n) nếu y(n-k) là đáp ứng với kích thích x(n-k).kích thích x(n-k).
a. Tích chập:a. Tích chập:
H(n) gọi là đáp ứng xung của HT TTBBH(n) gọi là đáp ứng xung của HT TTBB Đáp ứng ra của HT TTBB bằng tích chập của kích thích và đáp ứng Đáp ứng ra của HT TTBB bằng tích chập của kích thích và đáp ứng xung xung
14TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
b. Phương pháp tính tích chậpb. Phương pháp tính tích chập Nguyên tắc:Nguyên tắc:- Tìm từng giá trị của y(n) ứng với từng giá trị của n từ -Tìm từng giá trị của y(n) ứng với từng giá trị của n từ -∞ đến +∞∞ đến +∞ Tính tích chập y(n) bằng đồ thị theo các bước sau:Tính tích chập y(n) bằng đồ thị theo các bước sau:
1.1. Đổi biến n thành biến k, ta sẽ có x(k), h(k). Sau đó cố định h(k)Đổi biến n thành biến k, ta sẽ có x(k), h(k). Sau đó cố định h(k)
2.2. Quay h(k) đối xứng qua trục tung để được h(-k)=h(0-k) ứng với n=0Quay h(k) đối xứng qua trục tung để được h(-k)=h(0-k) ứng với n=0
3.3. Dịch chuyển h(-k) theo từng giá trị n (nếu n>0 dịch về phải và ngược Dịch chuyển h(-k) theo từng giá trị n (nếu n>0 dịch về phải và ngược lại) ta thu được h(n-k).lại) ta thu được h(n-k).
4.4. Cộng các giá trị thu được ta có giứ trị của y(n) cần tìmCộng các giá trị thu được ta có giứ trị của y(n) cần tìm
Ví dụ: Ví dụ:
Tìm đáp ứng ra y(n) của hệ thống nếu biếtTìm đáp ứng ra y(n) của hệ thống nếu biết
(HS tự đọc)(HS tự đọc)
15TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
c. Các tính chất của tích chậpc. Các tính chất của tích chập
Tính giao hoánTính giao hoán
Ý nghĩa:Ý nghĩa:
Khi hoán vị đầu vào x(n) và đáp ứng xung h(n) cho nhau thì đáp ứng ra Khi hoán vị đầu vào x(n) và đáp ứng xung h(n) cho nhau thì đáp ứng ra y(n) không đổi.y(n) không đổi.
16TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
Tính kết hợpTính kết hợp
Ý nghĩa:Ý nghĩa:
Đáp ứng xung của hệ thống tổng bằng tích chập của đáp Đáp ứng xung của hệ thống tổng bằng tích chập của đáp ứng xung của 2 hệ thống ghép nối tiếp thành phần.ứng xung của 2 hệ thống ghép nối tiếp thành phần.
(b)
(d)
17TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
Tính chất phân phốiTính chất phân phối
Ý nghĩaÝ nghĩa
Đáp ứng xung của hệ thống tổng quát bằng tổng của 2 hệ Đáp ứng xung của hệ thống tổng quát bằng tổng của 2 hệ
thống song song thành phần.thống song song thành phần.
18TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
5. Hệ thống TT bất biến và nhân quả
a. Định nghĩa: Một HT TT bất biến được gọi là nhân quả nếu đáp ứng
của nó ở thời điểm n=n0 chỉ phụ thuộc vào kích thích của nó ở thời
điểm đó và thời điểm trước đó (hoàn toàn độc lập với kích thích vào
các thời điểm trong tương lai).
b. Định lý- Đáp ứng xung h(n) của của HT TTBB và nhân quả phải bằng 0 với
mọi n<0.- Một dãy x(n) được gọi là nhân quả nếu x(n) =0 với mọi n<0 - (Chứng minh SGK)
6. Hệ thống TT bất biến ổn đinh
a. Định nghĩa: Một HT được gọi là ổn định nếu ứng với dãy đầu vào
giới hạn, ta có dãy đầu ra giới hạn.
Tức với /x(n)/ <∞ ta có /y(n)<∞
19TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
Adaptive Mapping Adaptive Mapping OFDM BICM–ID QPSKQPSK• Lựa chọn các bộ ánh xạ QPSKLựa chọn các bộ ánh xạ QPSK
CU LY BIT 1
00
01
10
11
CULY BIT 2
00
01
10
11
CU LY BIT 1
00
01
10
11
CULY BIT 2
00
01
10
11
(a) Bộ ánh xạ Gray [ 0 1 3 2]
(b)Bộ ánh xạ SP [ 0 1 2 3] CU LY BIT 1
0001
10
11
CULY BIT 2
0001
10
11
CU LY BIT 1
0001
10
11
CU LY BIT 2
0001
10
11
(c) Bộ ánh xạ MSE W [ 0 2 1 3] (d) Bộ ánh xạ “4 in 6” [ 0 2 1 3]
(H×nh 12)
20TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
Kết quả BER Hệ thống AOFDM BICM-IDKết quả BER Hệ thống AOFDM BICM-ID QPSK QPSK
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1010
-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
SNR
BE
R
KET QUA BER HE THONG OFDM-BICM-ID 4PSK-MA (3,[5,7]) LAP 1
Gray
SP
MSEW4 in 6
Adaptive
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1010
-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
SNR
BE
R
KET QUA BER HE THONG OFDM-BICM-ID 4PSK-MA (3,[5,7]) LAP 3
Gray
SP
MSEW4 in 6
Adaptive
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1010
-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
SNR
KET QUA BER HE THONG OFDM-BICM-ID 4PSK-MA (3,[5,7]) LAP 6
Gray
SP
MSEW4 in 6
Adaptive
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1010
-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
SNRB
ER
KET QUA BER HE THONG OFDM-BICM-ID 4PSK-MA (3,[5,7]) LAP 9
Gray
SP
MSEW4 in 6
Adaptive
(a)(b)
(c)(d)
Dùng Dùng Adaptive MappingAdaptive Mapping OFDM BICM-IDOFDM BICM-ID Tối ưu hóa đặc tính lỗi bít Tối ưu hóa đặc tính lỗi bít của hệ thống, của hệ thống, Thông lượng của hệ thống là không đổi.Thông lượng của hệ thống là không đổi.
21TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
Hệ thống Hệ thống AOFDM BICM–ID 8-PSK8-PSK • Cấu trúc các bộ ánh xạ 8-PSK truyền thốngCấu trúc các bộ ánh xạ 8-PSK truyền thống
CU LY BIT 1
000
001010
011
100
101
110
111
CU LY BIT 2
000
001010
011
100
101
110
111
CU LY BIT 3
000
001010
011
100
101
110
111
CU LY BIT 1
000
001
010
011
100
101
110
111
CU LY BIT 2
000
001
010
011
100
101
110
111
(a) Bộ ánh xạ Gray [0 1 3 2 7 6 4 5] CU LY BIT 3
000
001
010
011
100
101
110
111
(b) Bộ ánh xạ SP [ 0 1 2 3 4 5 6 7]
(H×nh 14)
22TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
• Cấu trúc các bộ ánh xạ 8-PSK Cấu trúc các bộ ánh xạ 8-PSK có cự ly bít lớncó cự ly bít lớn
CU LY BIT 1
000
001010
011
100
101
110
111
CU LY BIT 2
000
001010
011
100
101
110
111
CU LY BIT 3
000
001010
011
100
101
110
111
CU LY BIT 1
000
001
010
011
100
101
110
111
CU LY BIT 2
000
001
010
011
100
101
110
111
CU LY BIT 3
000
001
010
011
100
101
110
111
(c) Bộ ánh xạ Gray modified [ 0 1 3 5 4 6 7 2 ]
(d) Bộ ánh xạ MSEW-C [ 0 3 6 1 2 5 4 7 ]
(H×nh 15)
23TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
Kết quả BERKết quả BER Hệ thống Hệ thống AOFDM BICM–ID 8-PSK8-PSK
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
SNR
BE
R
KET QUA BER HE THONG OFDM-BICM-ID 8-PSK MA (3,[5,7]) LAP 1
Gray
GrayModified
SPMSEW-C
Adaptive
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1210
-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
SNR
BE
R
KET QUA BER HE THONG OFDM-BICM-ID 8-PSK MA (3,[5,7]) LAP 3
Gray
SP
MSEW-CGray Modified
Adaptive
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1210
-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
SNR
BE
R
KET QUA BER HE THONG OFDM-BICM-ID 8-PSK MA (3,[5,7]) LAP 6
Gray
GrayModified
SPMSEW-C
Adaptive
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1210
-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
SNR
BE
R
KET QUA BER HE THONG OFDM-BICM-ID 8-PSK MA (3,[5,7]) LAP 9
Gray
GrayModified
SPMSEW-C
Adaptive
(a)(b)
(c)(d)
(H×nh 16)
24TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
Hệ thống Hệ thống OFDM BICM–ID 16QAM16QAM • Cấu trúc các bộ ánh xạCấu trúc các bộ ánh xạ 16QAM 16QAM truyền thốngtruyền thống
CU LY BIT 1
00000001
00100011
01000101
01100111
10001001
10101011
11001101
11101111
CU LY BIT 2
00000001
00100011
01000101
01100111
10001001
10101011
11001101
11101111CU LY BIT 3
00000001
00100011
01000101
01100111
10001001
10101011
11001101
11101111
CU LY BIT 4
00000001
00100011
01000101
01100111
10001001
10101011
11001101
11101111
CU LY BIT 10000 0001 0010 0011
0100 0101 0110 0111
1000 1001 1010 1011
1100 1101 1110 1111
CU LY BIT 20000 0001 0010 0011
0100 0101 0110 0111
1000 1001 1010 1011
1100 1101 1110 1111
CU LY BIT 30000 0001 0010 0011
0100 0101 0110 0111
1000 1001 1010 1011
1100 1101 1110 1111
CU LY BIT 40000 0001 0010 0011
0100 0101 0110 0111
1000 1001 1010 1011
1100 1101 1110 1111
(a) Bộ ánh xạ Gray
(b) Bộ ánh xạ SP
(H×nh 17)
25TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
• Cấu trúc các bộ ánh xạ 16QAMCấu trúc các bộ ánh xạ 16QAM có cự ly bít lớncó cự ly bít lớn
CU LY BIT 1
00000001
00100011
01000101
0110 0111
1000
1001 1010
1011 11001101
11101111CU LY BIT 2
00000001
00100011
01000101
0110 0111
1000
1001 1010
1011 11001101
11101111CU LY BIT 3
00000001
00100011
01000101
0110 0111
1000
1001 1010
1011 11001101
11101111CU LY BIT 4
00000001
00100011
01000101
0110 0111
1000
1001 1010
1011 11001101
11101111
CU LY BIT 1
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111CU LY BIT 2
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111CU LY BIT 3
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111CU LY BIT 4
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
(c) Bộ ánh xạ Gray modifed
(d) Bộ ánh xạ MSEW
(H×nh 18)
26TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
Kết quả BERKết quả BER Hệ thống Hệ thống OFDM BICM–ID 16QAM16QAM
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1210
-4
10-3
10-2
10-1
100
SNR
BE
R
KET QUA BER HE THONG OFDM-BICM-ID 16-QAM-MA (3,[5,7]) LAP 1
SPGray
Graymodified
MSEW
AdaptiveHIPERLAN-II
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1210
-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
SNR
BE
R
KET QUA BER HE THONG OFDM-BICM-ID 16-QAM-MA (3,[5,7]) LAP 3
SPGray
Graymodified
MSEW
AdaptiveHiperlan II
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1210
-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
SNR
BE
R
KET QUA BER HE THONG OFDM-BICM-ID 16-QAM-MA (3,[5,7]) LAP 6
SPGray
Graymodified
MSEW
AdaptiveHiperlan II
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1210
-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
SNR
BE
R
KET QUA BER HE THONG OFDM-BICM-ID 16-QAM-MA (3,[5,7]) LAP 9
SP
Gray
Graymodified
MSEW
Adaptive
HIPERLAN-II
(a) (b)
(c) (d)
(H×nh 19)
27TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
Giải pháp Giải pháp AOFDM BICM-IDAOFDM BICM-ID hỗn hợp hỗn hợp
2 4 6 8 10 12 1410
-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
SNR
BE
R
KET QUA BER HE THONG AOFDM-BICM-ID 4, 8-PSK, 16 QAM LAP 1, 3 VA 6
Lap 1Lap 3
Lap 6
2 4 6 8 10 12 14 162
2.5
3
3.5
4
SNR
BP
Sc
KET QUA BPSc HE THONG AOFDM-BICM-ID4, 8-PSK, 16 QAM LAP 1, 3 VA 6
Lap1Lap 3
Lap 6
(a)
(b)(a) (H×nh 20)
DùngDùng AOFDM BICM-ID AOFDM BICM-ID hỗn hợphỗn hợp - - Tối ưu hóa đặc tính lỗi Tối ưu hóa đặc tính lỗi bít bít của hệ thống trên toàn dải SNR, mang lại tăng ích đáng của hệ thống trên toàn dải SNR, mang lại tăng ích đáng kể về BERkể về BER
NX:NX: Mấu chốt của Mấu chốt của Phương pháp ánh xạ thích nghiPhương pháp ánh xạ thích nghi là tìm được là tìm được các bộ ánh xạ tín hiệucác bộ ánh xạ tín hiệu có chất lượng tốt trên các dải SNR có chất lượng tốt trên các dải SNR
28TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CÁC BỘ ÁNH XẠNGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CÁC BỘ ÁNH XẠ
Căn cứChất lượng của hệ thống BICM-ID phụ thuộc vào cấu trúc của các bộ ánh xạ tín hiệu và SNR công tác (*) [28].
Mục đích Tạo ra các bộ ánh xạ có cự ly bít lớn theo tiêu chuẩn MSEW
(Maximum Squared Euclidean Weight ).Hiện tại
Một số bộ ánh xạ tìm được theo phương pháp hàm truyền bởi Jutan và Gordon L. Stuber (2005) [25], song quá phức tạp và chưa đầy đủ.
Phương phápmớiMỗi bộ ánh xạ tín hiệu đa mức có đặc trưng khác nhau. Cần phải có một phương pháp thiết kế thích hợp
29TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
THIẾT KẾ CÁC BỘ ÁNH XẠ THIẾT KẾ CÁC BỘ ÁNH XẠ QPSKQPSK
CU LY BIT 1
00
01
10
11
CULY BIT 2
00
01
10
11
(a) Bộ ánh xạ Gray [ 0 1 3 2]
CU LY BIT 1
0001
10
11
CULY BIT 2
0001
10
11
CU LY BIT 1
0001
10
11
CU LY BIT 2
0001
10
11
(c) Bộ ánh xạ MSE W [ 0 2 1 3] (d) Bộ ánh xạ “4 in 6” [ 0 2 1 3]
Số hoán vị 3! = 6
(H×nh 21)
30TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
THIẾT KẾ CÁC BỘ ÁNH XẠ THIẾT KẾ CÁC BỘ ÁNH XẠ 8-PSK8-PSK
m
Sinh c¸c ho¸n vÞ nhê hµm “Perms”trong MATLAP
§Þnh nghÜa c¸c ®iÓm tÝn hiÖu
trªn Constellation
TÝnh to¸n hå s¬ cù ly bit cñac¸c tËp tÝn hiÖu míi
Ph©n chia thµnh nhãm c¸c bé ¸nh x¹ ®Òu vµ kh«ng ®Òu
S¾p xÕp theo th tùl u vµ in ra c¸c tËp ¸nh x¹
CU LY BIT 1
000
001
010
011
100
101
110
111
Số hoán vị 7! = 5040
Kết quả 24 bộ ánh xạ có cự ly bít đều 96 bộ ánh xạ có cự ly bít
không đềutối đa theo tiêu chuẩn MSEW
(H×nh 22)
31TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
CÁC BỘ ÁNH XẠ 8-PSK TÌM ĐƯỢC CÁC BỘ ÁNH XẠ 8-PSK TÌM ĐƯỢC CÓ CỰ LY BÍT ĐỀUCÓ CỰ LY BÍT ĐỀU
Bảng 3.1: Kết quả 10/24 tập ánh xạ 8-PSK MSEW-CH có cự ly bít đều
32TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
CÁC BỘ ÁNH XẠ 8-PSK TÌM ĐƯỢC CÁC BỘ ÁNH XẠ 8-PSK TÌM ĐƯỢC CÓ CỰ LY BÍT KHÔNG ĐỀUCÓ CỰ LY BÍT KHÔNG ĐỀU
Bảng 3.2: Kết quả 10/96 tập ánh xạ 8-PSK MSEW-CH có cự ly bít không đều
33TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
CẤU TRÚC CÁC BỘ ÁNH XẠ CẤU TRÚC CÁC BỘ ÁNH XẠ 8-PSK8-PSK MỚI MỚI CU LY BIT 1
000
001
010
011
100
101
110
111
CU LY BIT 2
000
001
010
011
100
101
110
111
CU LY BIT 3
000
001
010
011
100
101
110
111
(a) Bộ ánh xạ MSEW-C [ 0 3 6 1 2 5 4 7] với hồ sơ bít (2, 2, 3.4) CU LY BIT 1
000
001
010
011
100
101
110
111
CU LY BIT 2
000
001
010
011
100
101
110
111
CU LY BIT 3
000
001
010
011
100
101
110
111
(b) Bộ ánh xạ MSEW-CH1 [ 0 6 5 3 4 2 1 7] với hồ sơ bít (4, 3.4, 2)
(Hình 23)
34TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
THIẾT KẾ CÁC BỘ ÁNH XẠ THIẾT KẾ CÁC BỘ ÁNH XẠ 16-QAM16-QAM
•Lý do- Phương pháp hàm truyền [25] tỏ ra quá phức tạp và không đầy đủ.- Với 16 điểm trên constellation có tới 16! hoán vị, vượt quá khả năng tính toán của máy tính hiện thời.
•Giả thiết Thông tin phản hồi là đủ tin cậy.• Kênh truyền với điều chế M=2m mức có thể được coi là m kênh truyền song song.
•Phương phápCác bộ ánh xạ mới được thiết kế dựa trên ánh xạ từ khối bít tới
Constenlation sao cho bít có độ bảo vệ bít thấp được kết hợp truyền với bít có độ bảo vệ bít cao hơn.
Thực hiện các phép cộng modulo 2 giá trị của các bít khác vào bít được xét. Độ bảo vệ bít trung bình của cả khối bit sẽ lớn hơn.
35TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
THUẬT TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ ÁNH XẠTHUẬT TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ ÁNH XẠ 16- QAM 16- QAM
m
Khai báo và tính toán hồ sơ cự ly bít của
tập tín hiệu gốc
Định nghĩa các điểm tín hiệu
trên Constellation
Sinh các phép biến đổi tuyến tínháp dụng lên vị trí mỗi bít
Tính toán hồ sơ cự ly bit củacác tập tín hiệu mới
Lựa chọn theo tiêu chuẩn Lưu các bộ tín hiệu mới
36TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
KẾT QUẢ TÌM CÁC BỘ ÁNH XẠ KẾT QUẢ TÌM CÁC BỘ ÁNH XẠ 16-QAM16-QAM MỚI MỚI
Bảng 3.3. 12/99 tập tín hiệu 16-QAM mới tìm được điển hình
37TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
KẾT QUẢ TÌM CÁC BỘ ÁNH XẠ KẾT QUẢ TÌM CÁC BỘ ÁNH XẠ 16-QAM16-QAM MỚI MỚI
Bảng 3.3. 12/99 tập tín hiệu 16-QAM mới tìm được điển hình
38TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
CẤU TRÚC CÁC BỘ ÁNH XẠ CẤU TRÚC CÁC BỘ ÁNH XẠ 16-QAM16-QAM MỚI MỚI
-3 -2 -1 0 1 2 3-3
-2
-1
0
1
2
3
0000
00010010
0011
0100
0101 0110
0111
1000
1001 1010
1011
1100
11011110
1111CU LY BIT 1
-3 -2 -1 0 1 2 3-3
-2
-1
0
1
2
3
0000
00010010
0011
0100
0101 0110
0111
1000
1001 1010
1011
1100
11011110
1111CU LY BIT 2
-3 -2 -1 0 1 2 3-3
-2
-1
0
1
2
3
0000
00010010
0011
0100
0101 0110
0111
1000
1001 1010
1011
1100
11011110
1111CU LY BIT 3
-3 -2 -1 0 1 2 3-3
-2
-1
0
1
2
3
0000
00010010
0011
0100
0101 0110
0111
1000
1001 1010
1011
1100
11011110
1111CU LY BIT 4
(a) Bộ ánh xạ MSEW- CH5 [11 4 6 13 2 9 15 8 14 5 3 12 7 16 10 1] (24, 36, 40, 20) dt =120
-3 -2 -1 0 1 2 3-3
-2
-1
0
1
2
3
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111CU LY BIT 1
-3 -2 -1 0 1 2 3-3
-2
-1
0
1
2
3
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111CU LY BIT 2
-3 -2 -1 0 1 2 3-3
-2
-1
0
1
2
3
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111CU LY BIT 3
-3 -2 -1 0 1 2 3-3
-2
-1
0
1
2
3
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111CU LY BIT 4
(b) Bộ ánh xạ MAX–CH1 [11 2 5 16 1 12 15 6 13 8 3 10 7 14 9 4] (20, 32, 36, 36) dt =124
(H×nh 24)
39TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
Kết luậnKết luậnCÁC KẾT QUẢ MỚI CỦA LUẬN ÁNCÁC KẾT QUẢ MỚI CỦA LUẬN ÁN
1.1. GGiải pháp sử dụng BICM-ID iải pháp sử dụng BICM-ID cải thiện đáng kể đặc tính BER của hệ thống cải thiện đáng kể đặc tính BER của hệ thống
OFDMOFDM so với hệ thống sử dụng mã chập trên kênh truyền bị tác động đồng so với hệ thống sử dụng mã chập trên kênh truyền bị tác động đồng
thời của thời của pha đinhpha đinh và tạp âm và tạp âm GaussGauss . .
2.2. Giải pháp Ánh xạ thích nghi Giải pháp Ánh xạ thích nghi nhờ sử dụng nhờ sử dụng BICM-ID với các phép ánh xạ BICM-ID với các phép ánh xạ
khác nhau khác nhau cho phép cho phép tối ưu hóa đặc tính BERtối ưu hóa đặc tính BER của hệ thống OFDM trong dải của hệ thống OFDM trong dải
SNR công tác, vẫn SNR công tác, vẫn đảm bảo được thông lượng của hệ thống là không đổiđảm bảo được thông lượng của hệ thống là không đổi. .
Mang lại lợi ích về SNR tới 3dB tạI BER mục tiêu 10Mang lại lợi ích về SNR tới 3dB tạI BER mục tiêu 10-5-5
3.3. Phương phápPhương pháp kết hợp Ánh xạ thích nghikết hợp Ánh xạ thích nghi và và Điều chế thích nghiĐiều chế thích nghi cho phép cho phép tối ưu tối ưu
hóa đặc tính BER của hệ thống trên toàn dải SNRhóa đặc tính BER của hệ thống trên toàn dải SNR, , tránh tình trạng nhảy mức tránh tình trạng nhảy mức
lên xuống liên tiếplên xuống liên tiếp trong quá trình thích nghi. trong quá trình thích nghi.
4.4. Phương pháp thiết kế hiệu quả Phương pháp thiết kế hiệu quả các bộ ánh xạ tín hiệu điều chế theo tiêu chuẩn các bộ ánh xạ tín hiệu điều chế theo tiêu chuẩn
MSEW.MSEW. Tìm được các tập ánh xạ tín hiệu mớiTìm được các tập ánh xạ tín hiệu mới có có cự ly bít lớncự ly bít lớn và cho và cho chất chất
lượng tốt nhấtlượng tốt nhất trên các dải SNR. trên các dải SNR.
40TS. Đỗ Công Hùng- Xử lý tín hiệu số
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 1. Đỗ Công Hùng, “OFDMA-Giải pháp đa truy nhập mới trong thông tin di động”, Tạp chí
Bưu chính Viễn thông, Bộ Bưu chính Viễn thông, Kỳ 1, tháng 6-2003”.2. Nguyễn Tùng Hưng, Đỗ Công Hùng, Đinh Thế Cường, Phạm Văn Bính, “ Tính toán chất
lượng của mã xoắn nhị phân có loại bỏ xen kẽ”, Tạp chí Khoa học và Kỹ thuật, Học viện KTQS, số 103 (II-2003).
3. Đinh Thế Cường, Nguyễn Quốc Bình, Đỗ Công Hùng, “Tối đa hóa dung lượng thông tin cho hệ thống OFDM bằng các giải pháp thích nghi”, Tạp chí Bưu chính Viễn thông và Công nghệ thông tin, Bộ Bưu chính Viễn thông, Kỳ 1, tháng 8-2006.
4. Do Cong Hung, Tran Xuan Nam, Dinh The Cuong, “Adaptive Mapping for BICM-ID OFDM Systems”, Biennial Vietnam conference on Radio and Electronics (REV 2006), November 6-7, 2006.
5. Đỗ Công Hùng, Đinh Thế Cường, Nguyễn Quốc Bình , “Giải pháp thích nghi cho hệ thống OFDM bằng BICM-ID với các bộ ánh xạ tín hiệu khác nhau”, Tạp chí Khoa học và Kỹ thuật, Học viện KTQS, số 116 (III-2006).
6. Đỗ Công Hùng, Đinh Thế Cường, Nguyễn Quốc Bình , “ Phương pháp thiết kế các bộ ánh xạ tín hiệu cho hệ thống AOFDM BICM-ID”, Tạp chí Khoa học và Kỹ thuật, Học viện KTQS, số 117 (IV-2006).
7. Đỗ Công Hùng, Đinh Thế Cường, Nguyễn Quốc Bình, “Nâng cao Chất lượng Hệ thống OFDM bằng BICM-ID”, Chuyên san Các công trình nghiên cứu- Triển khai Viễn thông và Công nghệ thông tin, Bộ Bưu chính Viễn thông, tháng 2/2007.