Đồ án tốt nghiệp: Ứng dụng xử lí tín hiệu cho truyền thông Ultra-Wideband (HV Công nghệ Bưu chính viễn thông)

Chia sẻ: Nguyen Van Thanh | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:36

0
59
lượt xem
11
download

Đồ án tốt nghiệp: Ứng dụng xử lí tín hiệu cho truyền thông Ultra-Wideband (HV Công nghệ Bưu chính viễn thông)

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp: Ứng dụng xử lí tín hiệu cho truyền thông Ultra-Wideband gồm 3 phần. Phần I: Tổng quan về hệ thống UWB. Phần II: Truyền thông UWB. Phần III: Đánh giá về hệ thống UWB. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Ứng dụng xử lí tín hiệu cho truyền thông Ultra-Wideband (HV Công nghệ Bưu chính viễn thông)

  1. HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG I Đề tài Ứng dụng xử lí tín hiệu cho truyền thông Ultra-Wideband Giáo viên hướng dẫn: Ths.Nguyễn Phi Hùng Ks. Bùi Văn Phú Sinh viên thực hiện : Vũ Thanh Tùng
  2. Nội dung Phần I : Tổng quan về hệ thống UWB Phần II : Truyền thông UWB Phần III : Đánh giá về hệ thống UWB
  3. Phần I: Tổng quan về hệ thống UWB  Định nghĩa tín hiệu UWB  Các thuộc tính của tín hiệu UWB  Các lĩnh vực ứng dụng
  4. UWB là gì?  Theo FCC UWB được định nghĩa: fH − fL  Tỉ số băng tần:2 0.2 fH + fL  Băng tần tối thiểu là 500MHz  Tạo, thu phát và xử lí các xung có độ rộng cực nhỏ (cỡ ps)  Thuật ngữ khác:impulse radar, impulse radio,carrier- less, carrier-free, base-band, time-domain
  5. LÞch sö ph¸t triÓn c«ng nghÖ UWB 2002 B¸o c¸o vµ quy ®Þnh ®Çu tiªn cña FCC cho c¸c hÖ thèng UWB 1998 Th«ng tin quy ®Þnh cña FCC ®èi víi c¸c hÖ thèng UWB 1994 C¸c ch­¬ng tr×nh truyÒn th«ng UWB kh«ng ph©n lo¹i ®Çu tiªn 1990 §¸nh gi¸ c«ng nghÖ UWB 1986 HÖ thèng truyÒn th«ng UWB dùa trªn xung ng¾n ®­îc ®­a ra bëi Ross vµ Fontana 1978 Ross vµ mét sè ng­êi kh¸c lÇn ®Çu tiªn tr×nh bÇy vÒ hÖ thèng truyÒn th«ng UWB 1965 Ross ph¸t triÓn c«ng nghÖ UWB t¹i trung t©m nghiªn cøu Sperry Cuèi 1950 xuÊt hiÖn nhu cÇu ph©n tÝch ®¸p øng xung cña sãng vi ba ( t¹i phßng thÝ nghiÖm Lincoln, Sperry, … ) 1893 Hert sö dông bé ph¸t xung cho c¸c thÝ nghiÖm vËt lÝ.
  6. Các đặc tính của tín hiệu UWB  Mặt nạ phổ công suất do FCC đưa ra 3.1 GHz 10.6 GHz ­40 Các mức bức xạ EIRP của UWB [dBm] 1. 99 GHz  Tín hiệu UWB có ­50 1. 61 GHz Miền tần số chính phục vụ cho các ứng  phổ nằm trong phạm dụng truyền thông UWB vi từ 3,1- đến 10,6- GHz. ­60  Ptx (max)= -41,3 dBm/MHz hay 0,5 mW nếu sử dụng ­70 toàn bộ dải tần 7,5 GHz 0. 96 GHz ­80 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tần số  [GHz]
  7. Các đặc tính của tín hiệu UWB  Mẫu xung và mật độ phổ tương ứng 1 �−t 2 � d x p(t )  Xung Gaussian : p(t ) = exp � 2 � px (t ) = 2πσ 2σ � � dt x 2x  Mật độ phổ công suất: px ( f ) = (2π f ) .exp( −(2πσ f ) 2 )
  8. Các đặc tính của tín hiệu UWB  Chuỗi xung và mật độ phổ tương ứng Thời gian [ns] Tần số [GHz] Thời gian [ns] Tần số [GHz]
  9. Các đặc tính của tín hiệu UWB  Các ưu điểm của UWB 1. Tốc độ cao 2. Không cần các thiết bị trung tần:  Kích cỡ thiết bị nhỏ  Giá thành thiết bị thấp  Giảm công suất tiêu thụ 3. Chống đa đường 4. Đo đạc (định vị) và truyền thông trong cùng một thời điểm. 5. Mở ra một hướng sử dụng hiệu phổ tần mà không cần phải cấp phép
  10. Các đặc tính của tín hiệu UWB  Tốc độ dữ liệu cao � S� ● Biểu thức Shannon C = B log � 1+ � � N� Chuẩn Tốc độ (Mb/s) UWB (khoảng cách cỡ 1 m),USB 2.0 480 UWB (khoảng cách cỡ 4 m) 200 UWB (khoảng cách cỡ 10 m) 110 Fast Ethernet 90 802.11a 54 802.11b 11 Ethernet 10 Bluetooth 1
  11. Các đặc tính của tín hiệu UWB  Môi trường truyền Đường sau hai lần Đường sau một phản xạ lần phản xạ Bộ thu Đường nhìn thẳng Công suất Bộ phát T(trễ)
  12. Các đặc tính của tín hiệu UWB  Đặc tính chống đa đường Chồng lấn Không chồng lấn ∆d Hiện tượng chồng lấn xảy ra khi: ∆t = Tp c
  13. Các đặc tính của tín hiệu UWB  Các nhược điểm và thách thức của UWB  Phạm vi hoạt động nhỏ: chỉ thực sự hiệu quả trong phạm vi 10 m  Xử lí tạp âm và nhiễu phức tạp  Chưa có sự thống nhất giữa các tiêu chuẩn  Đồng bộ khó khăn
  14. Các lĩnh vực ứng dụng  Các mạng WPAN (Wireless Personal Area Network)  Mạng cảm biến (sensor network)  Các hệ thống chụp ảnh  Các hệ thống rada
  15. Các lĩnh vực ứng dụng  Các mạng WPAN Điện thoại TV cầm tay Computer Dịch vụ băng rộng: cáp Home quang, vệ tinh, xDSL, v,v gateway Máy in Máy fax PDA Bàn phím Lactop Máy ảnh số Chuột Kết nối UWB
  16. Phần II: Truyền thông UWB  Các phương pháp điều chế  Kĩ thuật đa truy nhập  Bộ thu phát
  17. Các phương pháp điều chế Điều chế vị trí xung  (PPM) 1 0 0 1 Khoá chuy ển pha nh ị phân (BPSK) 1 0 0 1 Điều chế biên độ  xung  (PAM) 1 0 0 1 Khoá b ật tắt  (OOK) 1 0 0 1 Điều chế xung trực giao  (PSM)
  18. Các phương pháp điều chế  Điều chế vị trí xung (PPM) Tp Tp τ Tp τ < Tp Vị trí thực tế Vị trí danh định Thời gian Thời gian 1 0 1 0
  19. Các phương pháp điều chế  Điều chế vị trí xung (PPM) ρ ( t ) = w tr (τ )w tr (t − τ )dτ Tự tương quan chuẩn hoá − Xung τ Gauss τ / Tp tối ưu bậc 2 0.292683 3 0.243902 4 0.219512 5 0.195122 Độ trễ của bít ‘1’
  20. Các phương pháp điều chế  So sánh các phương pháp điều chế 1 � SF .N s .SNR � 1 � SF .N s (1 − ρ (δ )).SNR � BERBPSK = erfc � � � � BERBPPM = erfc � � � � 2 � 2 � 2 � 4 � Phương pháp Ưu điểm Nhược điểm điều chế PPM Đơn giản Cần xử lí thời gian chính xác BPSK Đơn giản, hiệu quả Chỉ điều chế nhị phân PSM Đa truy nhập trực giao Phức tạp PAM Đơn giản Ảnh hưởng bởi tạp âm Chỉ điều chế nhị phân, ảnh OOK Đơn giản hưởng nhiều bởi tạp âm

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản