Luận văn Các phương pháp giảm tỷ số công suất đỉnh trên trung bình trong OFDM

MỤC LỤCCHưƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT OFDM . 111.1 Lị ch sử phát triển . 111.2 Các ưu điểm và nhược điểm của OFDM: . 111.2.1 ưu điểm . 111.2.1 ưu điểm . 111.2.2 Nhược điểm . 121.3 Ứng dụng của kỹ thuật OFDM: . 121.3.1 Ứng dụng của kỹ thuật OFDM t ại Vi ệt Nam . 141.3.2 Hướng phát triển trong tương lai . 14CHưƠNG 2 LÝ THUYẾT VỀ KỸ THUẬT OFDM . 152.1 Nguyên lý của OFDM: . 152.2 Mô tả toán học của tín hiệu OFDM . 162.2.1 Biểu thức toán học của tín hiệu OFDM . 162.3.2 Tính trực giao . 162.3 Khoảng bảo vệ GI ( Guard Interval ). 182.4 Hệ thống OFDM . 192.4.1 Tại phía phát . 192.4.2 Tại phía thu . 202.5 Ảnh hưởng của kênh truyền lên tìn hiệu OFDM . 202.5.1 Kênh truyền AWGN . 202.5.2 Kênh truyền Rayleigh Fading . 212.8 Đồng bộ trong hệ thống OFDM . 252.7 Tỷ số công suất đ ỉnh trên công suất trung bình (PAPR) [5] . 252.8 Kết luận . 28 CHưƠNG 3 CÁC PHưƠNG PHÁP GIẢM PAPR TRONG HỆ THỐNG OFDM . 293.1 Nguyên nhân giảm PAPR: . 293.2 Các nhóm kỹ thu ật giảm PAPR . 293.3 Các phương pháp giảm PAPR . 303.3.1 Phương pháp xén ( Clipping ) [3] . 303.3.2 Phương pháp mã hóa [6]. 313.3.3 Partial Transmit Sequence ( PTS ) [3] . 313.3.4 Phương pháp Selected Mapping ( SLM ) . 333.3.5 Phươn g pháp hoán vị ( interleaving ) [6] [3] . 353.4 Giảm PAPR bằng phương pháp Companding [5] . 383.4.1 Luật companding A [4] . 383.4.2 Luật companding µ [4] . 393.4.3 Giảm PAPR cho hệ thống OFDM sử dụng luật µ [5] . 403.4 Kết luận . 41CHưƠNG 4 MÔ PHỎNG TRÊN MATLAB SIMULINK PHưƠNG PHÁP GIẢM PAPR CHO HỆ THỐNG OFDM SỬ DỤNG PHưƠNG PHÁP COMPANDNG . 424.1 Mô hình hệ thống OFDM . 424.2 Chức năng các khối trong mô hình . 424.2.1 Khối Data Source . 424.2.2 Khối IQ Mapper . 434.2.3 Khối OFDM Modulation . 434.2.4 Kênh truyền AWGN . 454.2.5 Khối OFDM Demodulation . 464.2.6 Khối IQ Demapper ( giải ánh xạ chòm sao) . 474.2.7 Khối tính t ỉ l ệ bits lỗi ( BER ) và phân tích phổ tín hiệu OFDM . 47 4.3 Mô hình hệ th ống OFDM sau khi sử dụng kỹ thu ật giảm PAPR bằng luật µ thửnghiệm với kênh truyền AWGN. 484.3.1 Khối Mu-law compander . 484.3.2 Khối Mu-law Expander . 494.3.3 Khối PAPR Calculator . 494.4 Mô hình hệ th ống OFDM sau khi sử dụng kỹ thu ật giảm PAPR bằng luật µ thửnghiệm trên kênh truyền Rayleigh Fading . 504.4.1 Khối tạo kênh truyền . 514.4.2 Bộ cân bằng [2]. 514.5 Thiết kế bộ nén và giải nén µ-255 để làm giảm PAPR trên DSP builder chạy trên nền matlab simulink . 534.6 Sơ đồ tổng quát hệ thống OFDM trên DSP builder dùng để thử nghiệm bộ nén và giải nén µ-255 để giảm PAPR . 584.6.1 Khối randomizer (ngẫu nhiên hoá) . 594.6.2 Khối mã hoá kênh (channel encoder) . 594.6.3 Khối ánh xạ chòm sao (IQ mapper) . 604.6.4 Khối tạo symbol OFDM . 604.6.5 Khối tạo tín hiệu OFDM . 614.6.6 Các khối phía thu . 614.7 Hệ thống OFDM được giảm PAPR với luật nén µ-255 . 62CHưƠNG 5 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG TRÊN MATLAB VÀ SIMULINK CÁC PHưƠNG PHÁP GIẢM PAPR CHO HỆ THỐNG OFDM . 645.1 Kết quả mô phỏng phương pháp Selected Mapping (SLM) . 645.2 Kết quả mô phỏng phương pháp PTS. 655.3 Kết quả mô phỏ ng phương pháp giảm PAPR bằng phương pháp companding trên Matlab Simulink . 665.3.1 Thử nghiệm trên kênh truyền có nhiễu AWGN . 66 5.3.2 Thử nghiệm trên kềnh truyền Rayleign Fading . 695.4 Nhận xét thông qua kết quả mô phỏng giảm PAPR bằng luật µ cho hệ thống OFDM thử nghiệm trên kênh truyền AWGN và Rayleigh Fading . 725.5 Kết quả thực nghiệm giảm PAPR cho hệ thống OFDM thực hiện trên DSP Builder trên nền Matlab Simulink . 735.5.1 Đường cong nén của bộ nén µ-255 . 735.5.2 Tín hiệu OFDM phía phát . 735.5.3 Tín hiệu OFDM phía phát sau nén . 745.5.4 Tín hiệu OFDM sau khi qua kênh truyền . 755.5.5 Tín hiệu OFDM phía thu sau khi giải nén . 765.5.6 Phổ của tín hiệu OFDM . 77CHưƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ HưỚNG PHÁT TRIỂN . 796.1 KẾT LUẬN: . 796.2 HưỚNG PHÁT TRIỂN: . 79TÀI LIỆU THAM KHẢO . 81

MỤC LỤC

CHưƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT OFDM . 11

1.1 Lị ch sử phát triển . 11

1.2 Các ưu điểm và nhược điểm của OFDM: . 11

1.2.1 ưu điểm . 11

1.2.1 ưu điểm . 11

1.2.2 Nhược điểm . 12

1.3 Ứng dụng của kỹ thuật OFDM: . 12

1.3.1 Ứng dụng của kỹ thuật OFDM t ại Vi ệt Nam . 14

1.3.2 Hướng phát triển trong tương lai . 14

CHưƠNG 2 LÝ THUYẾT VỀ KỸ THUẬT OFDM . 15

2.1 Nguyên lý của OFDM: . 15

2.2 Mô tả toán học của tín hiệu OFDM . 16

2.2.1 Biểu thức toán học của tín hiệu OFDM . 16

2.3.2 Tính trực giao . 16

2.3 Khoảng bảo vệ GI ( Guard Interval ). 18

2.4 Hệ thống OFDM . 19

2.4.1 Tại phía phát . 19

2.4.2 Tại phía thu . 20

2.5 Ảnh hưởng của kênh truyền lên tìn hiệu OFDM . 20

2.5.1 Kênh truyền AWGN . 20

2.5.2 Kênh truyền Rayleigh Fading . 21

2.8 Đồng bộ trong hệ thống OFDM . 25

2.7 Tỷ số công suất đ ỉnh trên công suất trung bình (PAPR) [5] . 25

2.8 Kết luận . 28

CHưƠNG 3 CÁC PHưƠNG PHÁP GIẢM PAPR TRONG HỆ THỐNG OFDM . 29

3.1 Nguyên nhân giảm PAPR: . 29

3.2 Các nhóm kỹ thu ật giảm PAPR . 29

3.3 Các phương pháp giảm PAPR . 30

3.3.1 Phương pháp xén ( Clipping ) [3] . 30

3.3.2 Phương pháp mã hóa [6]. 31

3.3.3 Partial Transmit Sequence ( PTS ) [3] . 31

3.3.4 Phương pháp Selected Mapping ( SLM ) . 33

3.3.5 Phươn g pháp hoán vị ( interleaving ) [6] [3] . 35

3.4 Giảm PAPR bằng phương pháp Companding [5] . 38

3.4.1 Luật companding A [4] . 38

3.4.2 Luật companding µ [4] . 39

3.4.3 Giảm PAPR cho hệ thống OFDM sử dụng luật µ [5] . 40

3.4 Kết luận . 41

CHưƠNG 4 MÔ PHỎNG TRÊN MATLAB SIMULINK PHưƠNG PHÁP GIẢM

PAPR CHO HỆ THỐNG OFDM SỬ DỤNG PHưƠNG PHÁP COMPANDNG . 42

4.1 Mô hình hệ thống OFDM . 42

4.2 Chức năng các khối trong mô hình . 42

4.2.1 Khối Data Source . 42

4.2.2 Khối IQ Mapper . 43

4.2.3 Khối OFDM Modulation . 43

4.2.4 Kênh truyền AWGN . 45

4.2.5 Khối OFDM Demodulation . 46

4.2.6 Khối IQ Demapper ( giải ánh xạ chòm sao) . 47

4.2.7 Khối tính t ỉ l ệ bits lỗi ( BER ) và phân tích phổ tín hiệu OFDM . 47

4.3 Mô hình hệ th ống OFDM sau khi sử dụng kỹ thu ật giảm PAPR bằng luật µ thử

nghiệm với kênh truyền AWGN. 48

4.3.1 Khối Mu-law compander . 48

4.3.2 Khối Mu-law Expander . 49

4.3.3 Khối PAPR Calculator . 49

4.4 Mô hình hệ th ống OFDM sau khi sử dụng kỹ thu ật giảm PAPR bằng luật µ thử

nghiệm trên kênh truyền Rayleigh Fading . 50

4.4.1 Khối tạo kênh truyền . 51

4.4.2 Bộ cân bằng [2]. 51

4.5 Thiết kế bộ nén và giải nén µ-255 để làm giảm PAPR trên DSP builder chạy

trên nền matlab simulink . 53

4.6 Sơ đồ tổng quát hệ thống OFDM trên DSP builder dùng để thử nghiệm bộ nén

và giải nén µ-255 để giảm PAPR . 58

4.6.1 Khối randomizer (ngẫu nhiên hoá) . 59

4.6.2 Khối mã hoá kênh (channel encoder) . 59

4.6.3 Khối ánh xạ chòm sao (IQ mapper) . 60

4.6.4 Khối tạo symbol OFDM . 60

4.6.5 Khối tạo tín hiệu OFDM . 61

4.6.6 Các khối phía thu . 61

4.7 Hệ thống OFDM được giảm PAPR với luật nén µ-255 . 62

CHưƠNG 5 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG TRÊN MATLAB VÀ SIMULINK CÁC

PHưƠNG PHÁP GIẢM PAPR CHO HỆ THỐNG OFDM . 64

5.1 Kết quả mô phỏng phương pháp Selected Mapping (SLM) . 64

5.2 Kết quả mô phỏng phương pháp PTS. 65

5.3 Kết quả mô phỏ ng phương pháp giảm PAPR bằng phương pháp companding

trên Matlab Simulink . 66

5.3.1 Thử nghiệm trên kênh truyền có nhiễu AWGN . 66

5.3.2 Thử nghiệm trên kềnh truyền Rayleign Fading . 69

5.4 Nhận xét thông qua kết quả mô phỏng giảm PAPR bằng luật µ cho hệ thống

OFDM thử nghiệm trên kênh truyền AWGN và Rayleigh Fading . 72

5.5 Kết quả thực nghiệm giảm PAPR cho hệ thống OFDM thực hiện trên DSP

Builder trên nền Matlab Simulink . 73

5.5.1 Đường cong nén của bộ nén µ-255 . 73

5.5.2 Tín hiệu OFDM phía phát . 73

5.5.3 Tín hiệu OFDM phía phát sau nén . 74

5.5.4 Tín hiệu OFDM sau khi qua kênh truyền . 75

5.5.5 Tín hiệu OFDM phía thu sau khi giải nén . 76

5.5.6 Phổ của tín hiệu OFDM . 77

CHưƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ HưỚNG PHÁT TRIỂN . 79

6.1 KẾT LUẬN: . 79

6.2 HưỚNG PHÁT TRIỂN: . 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO . 81

TÀI LIỆU LUẬN VĂN CÙNG DANH MỤC

TIN KHUYẾN MÃI

  • Thư viện tài liệu Phong Phú

    Hỗ trợ download nhiều Website

  • Nạp thẻ & Download nhanh

    Hỗ trợ nạp thẻ qua Momo & Zalo Pay

  • Nhận nhiều khuyến mãi

    Khi đăng ký & nạp thẻ ngay Hôm Nay

NẠP THẺ NGAY