Lu n Văn Cao H cậ ọ GVHD: TS. Tr n Hoài ầ
Trung
B GIÁO D C VÀ ĐÀO T OỘ Ụ Ạ
TR NG ĐI H C GIAO THÔNG V N T IƯỜ Ạ Ọ Ậ Ả
_______________________
HVTH: Ph m Minh Tri tạ ế
Đ Tài:ề
NGHIÊN C U K THU T MIMO-OFDM NG D NG TRONG HỨ Ỹ Ậ Ứ Ụ Ệ
TH NG THÔNG TIN KHÔNG DÂYỐ
CHUYÊN NGÀNH: K THU T ĐI N TỸ Ậ Ệ Ử
Mã s : 60.52.70ố
LU N VĂN TH C SĨ K THU TẬ Ạ Ỹ Ậ
Cán B H ng D n: TS.Tr n Hoài Trungộ ướ ẫ ầ
HCM, Ngày 28 Tháng 11 năm 2011
Chuyên Ngành: K Thu t Đi n Tỹ ậ ệ ử HVTH: Ph m Minhạ
Tri tế
1
Lu n Văn Cao H cậ ọ GVHD: TS. Tr n Hoài ầ
Trung
TRÍCH Y U LU N VĂN CAO H CẾ Ậ Ọ
H và tên h c viên: Ph m Minh Tri t Năm sinh: 17/06/1984 ọ ọ ạ ế
C quan công tác: Tr ng CĐ Công Ngh Thông Tin TPHCMơ ườ ệ
Khoá: 16
Chuyên ngành: K thu t đi n t Mã s : 60.52.70ỹ ậ ệ ử ố
Cán b h ng d n: TS. Tr n Hoài Trung B môn: Đi n t vi n thôngộ ướ ẫ ầ ộ ệ ử ễ
1. Tên lu n văn: Nghiên c u k thu t MIMO-OFDM ng d ng trong hậ ứ ỹ ậ ứ ụ ệ
th ng thông tin không dây.ố
2. M c đích nghiên c u: nghiên c u v k thu t OFDM và h th ng MIMOụ ứ ứ ề ỹ ậ ệ ố
đ k t h p gi a công ngh MIMO và k thu t OFDM nh m đ tăng dungể ế ợ ữ ệ ỹ ậ ầ ể
l ng và ch t l ng cho h th ng thông tin không dây.ượ ấ ượ ệ ố
3. Ph ng pháp nghiên c u:ươ ứ Nghiên c u lý thuy t nh m có m t cái nhìn t ngứ ế ằ ộ ổ
quan v k thu t OFDM cũng nh h công ngh MIMO t đó k t h p l iề ỹ ậ ư ệ ệ ừ ế ợ ạ
đ t o ra nh ng mô hình ng d ng cho h th ng thông tin không dây. Chể ạ ữ ứ ụ ệ ố ủ
y u là hai mô hình Alamouti và mô hình V_BLAST đ c i thi n ch tế ể ả ệ ấ
l ng c a h th ng.ượ ủ ệ ố
Đi m bình quân môn hoc:ểĐi m b o v lu n văn:ể ả ệ ậ
Ngày tháng năm
Xác nh n c a cán b h ng d n:ậ ủ ộ ướ ẫ H c viênọ
Xác nh n c a b môn:ậ ủ ộ Ph m Minh Tri tạ ế
Chuyên Ngành: K Thu t Đi n Tỹ ậ ệ ử HVTH: Ph m Minhạ
Tri tế
2
Lu n Văn Cao H cậ ọ GVHD: TS. Tr n Hoài ầ
Trung
L I M ĐUỜ Ở Ầ
Ngày nay, nhu c u truy n thông không dây càng ngày càng tăng. Các hầ ề ệ
th ng thông tin t ng lai đòi h i ph i có dung l ng cao h n, tin c y h n, số ươ ỏ ả ượ ơ ậ ơ ử
d ng băng thông hi u qu h n, kh năng kháng nhi u t t h n. H th ng thôngụ ệ ả ơ ả ễ ố ơ ệ ố
tin truy n th ng và các ph ng th c ghép kênh cũ không còn có kh năng đápề ố ươ ứ ả
ng đc các yêu c u c a h th ng thông tin t ng lai.ứ ượ ầ ủ ệ ố ươ
OFDM là m t ph ng pháp truy n khá ph c t p trên kênh v t lý, nguyênộ ươ ề ứ ạ ậ
lý c b n c a ph ng pháp là s d ng k thu t đa sóng mang đ truy n m tơ ả ủ ươ ử ụ ỹ ậ ể ề ộ
l ng l n ký t t i cùng m t th i đi m. Tuy nhiên k thu t OFDM l i t i t iượ ớ ự ạ ộ ờ ể ỹ ậ ạ ồ ạ
m t s nh c đi m nh đng bao biên đ c a tín hi u phát không b ng ph ng.ộ ố ượ ể ư ườ ộ ủ ệ ằ ẳ
Đi u này gây ra méo phi tuy n các b khuy ch đi công su t máy phát vàề ế ở ộ ế ạ ấ ở
máy thu. S d ng chu i b o v tránh đc nhi u phân t p đa đng nh ng làmử ụ ỗ ả ệ ượ ễ ậ ườ ư
gi m đi m t ph n hi u su t s d ng đng truy n. ả ộ ầ ệ ấ ử ụ ườ ề
Công ngh MIMO có u đi m là gia tăng t c đ truy n d li u và mệ ư ể ố ộ ề ữ ệ ở
r ng t m ph sóng trên cùng m t băng thông, đng th i gi m chi phí truy n t i.ộ ầ ủ ộ ồ ờ ả ề ả
Công ngh MIMO cho phép đu nh n phân lo i tín hi u và ch nh n tín hi uệ ầ ậ ạ ệ ỉ ậ ệ
m nh nh t t m t anten t i m t v trí nào đó. ạ ấ ừ ộ ạ ộ ị
Trong công ngh MIMO, đu phát sóng s d ng nhi u anten đ truy nệ ầ ử ụ ề ể ề
sóng theo nhi u đng khác nhau nh m tăng l u l ng thông tin. D li u truy nề ườ ằ ư ượ ữ ệ ề
sau đó s đc t p h p l i đu nh n theo nh ng đnh d ng đã đc n đnh.ẽ ượ ậ ợ ạ ở ầ ậ ữ ị ạ ượ ấ ị
Tuy nhiên b gi i h n h th ng băng h p. Vì th m t trong nh ng gi i phápị ớ ạ ở ệ ố ẹ ế ộ ữ ả
đc đa ra là s k t h p gi a công ngh MIMO và k thu t OFDM nh m đượ ư ự ế ợ ữ ệ ỹ ậ ằ ể
tăng dung l ng và ch t l ng cho h th ng thông tin không dây.ượ ấ ượ ệ ố
Chuyên Ngành: K Thu t Đi n Tỹ ậ ệ ử HVTH: Ph m Minhạ
Tri tế
3
Lu n Văn Cao H cậ ọ GVHD: TS. Tr n Hoài ầ
Trung
M C L CỤ Ụ
T bìaờ...................................................................................................................1
Trích y u lu n văn cao h cế ậ ọ .................................................................................2
L i m đuờ ở ầ ..........................................................................................................3
M c l cụ ụ ................................................................................................................4
Danh m c các ch vi t t tụ ữ ế ắ ..................................................................................7
Danh m c các hình vụ ẽ.......................................................................................10
Ch ng Iươ : T ng quan v h th ng thông tin không dâyổ ề ệ ố ..................................13
1.1 H th ng thông tin di đng hi n nayệ ố ộ ệ ...........................................................13
1.2 Kênh truy n vô tuy n ề ế .................................................................................15
1.2.1 Suy hao đng truy nườ ề ...............................................................................15
1.2.2 Hi u ng Multipath-Fadingệ ứ ......................................................................16
1.2.3 Hi u ng Dopperệ ứ ......................................................................................17
1.2.4 Kênh truy n Fading ph ng và ch n l c t n sề ẳ ọ ọ ầ ố........................................19
1.2.5 Kênh truy n bi n đi nhanh và bi n đi ch mề ế ổ ế ổ ậ .......................................21
1.2.6 Kênh truy n Rayleigh và kênh truy n Riceanề ề ..........................................23
1.3 Ph ng th c ghép kênhươ ứ ...............................................................................24
1.3.1 Ghép kênh phân chia theo t n sầ ố..............................................................24
1.3.2 Ghép kênh phân chia theo th i gianờ..........................................................25
1.3.3 Ghép kênh phân chia theo mã....................................................................25
1.3.4 Ghép kênh phân chia theo t n s tr c giaoầ ố ự ...............................................25
1.4. Các mô hình h th ng thông tin không dâyệ ố ................................................26
1.4.1 H th ng SISOệ ố ..........................................................................................26
Chuyên Ngành: K Thu t Đi n Tỹ ậ ệ ử HVTH: Ph m Minhạ
Tri tế
4
Lu n Văn Cao H cậ ọ GVHD: TS. Tr n Hoài ầ
Trung
1.4.2 H th ng MISOệ ố ........................................................................................27
1.4.3 H th ng SIMOệ ố ........................................................................................27
1.4.4 H th ng MIMOệ ố .......................................................................................28
Ch ng IIươ : K thu t ghép kênh đa sóng mang tr c giaoỹ ậ ự .................................30
2.1 L ch s phát tri nị ử ể .........................................................................................30
2.2 Các u đi m và nh c đi mư ể ượ ể .......................................................................31
2.3 Tính tr c giao trong OFDMự.........................................................................32
2.4 Mô hình h th ngệ ố .........................................................................................33
2.4.1 Mã hóa kênh..............................................................................................34
2.4.2 K thu t phân tán d li uỹ ậ ữ ệ .........................................................................34
2.4.3 Chuy n đi song song/ n i ti p, n i ti p/song songể ổ ố ế ố ế ................................35
2.4.4 Đi u ch sóng mang conề ế ...........................................................................36
2.4.5 K thu t IFT/FFTỹ ậ .....................................................................................37
2.4.6 Kho ng b o vả ả ệ.........................................................................................39
2.4.7 Bi n đi D/A và A/Dế ổ ................................................................................43
2.4.8 Up converter và Down converter...............................................................44
2.4.9 B Equalizerộ..............................................................................................45
2.5 Mô ph ng h th ng OFDMỏ ệ ố .........................................................................47
Ch ng IIIươ : H th ng MIMOệ ố ...........................................................................50
3.1 T ng quan v h th ng MIMOổ ề ệ ố ...................................................................50
3.1.1 Khái ni m v h th ng MIMOệ ề ệ ố ................................................................50
3.1.2 Các k thu t phân t pỹ ậ ậ ...............................................................................51
3.1.3 Đ l i trong h th ng MIMOộ ợ ệ ố ...................................................................54
Chuyên Ngành: K Thu t Đi n Tỹ ậ ệ ử HVTH: Ph m Minhạ
Tri tế
5
