Tải bản đầy đủ
4 Lưu đồ giải thuật và kết quả mô phỏng

4 Lưu đồ giải thuật và kết quả mô phỏng

Tải bản đầy đủ

ỏn tt nghip

10

Chng 3: Gii thut MAP cho mó Turbo trong WCDMA

Mô phỏng hiệu năng xác suất lỗi mã Turbo

0

số vòng lặp =1
số vòng lặp =2

10

xác suất lỗi Pe

10

10

10

10

-1

-2

-3

-4

-5

0

0 .5

1

1 .5

2

2 .5

3

SNR [dB]

Hỡnh 3.12. Kt qu s vũng lp 2
Nhn xột: Kt qu mụ phng cho thy khi t s SNR tng thỡ Pe cng nh. Khi s
vũng lp cng nhiu thỡ sa li cng tt.
Vớ d: ti SNR=2 ca s vũng lp = 1 thỡ BER= 10
SNR=3 ca s vũng lp = 1 thỡ BER= 10

2,4

1,6

, vũng lp = 2 thỡ BER= 10

, vũng lp = 2 thỡ BER= 10

4,2

2,3

; ti

.

b, S vũng lp= 3; SNR= [0 0.5 1.0 1.5 2.0]

GVHD: ThS. Nguyn Vit m

SVTH: Nguyn Th Thanh-L10VT10

53

ỏn tt nghip

10

Chng 3: Gii thut MAP cho mó Turbo trong WCDMA
Mô phỏng hiệu năng xác suất lỗi mã Turbo

0

số vòng lặp = 1
số vòng lặp = 2
số vòng lặp = 3

xác suất lỗi Pe

10

10

10

-1

-2

-3

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

SNR [dB]

1.2

1.4

1.6

1.8

2

Hỡnh 3.13. Kt qu s vũng lp 3
Nhn xột: Kt qu mụ phng cho thy khi t s SNR tng thỡ Pe cng nh. Khi s
vũng lp cng nhiu thỡ sa li cng tt.
Vớ d: ti SNR=1 ca s vũng lp = 1 thỡ BER= 10
vũng lp = 3 thỡ BER= 10
= 2 thỡ BER= 10

2,5

1,6

1,2

, vũng lp = 2 thỡ BER= 10

; ti SNR=2 ca s vũng lp = 1 thỡ BER= 10

, vũng lp = 3 thỡ BER= 10

2,7

1,7

1,5

,

, vũng lp

.

c, S vũng lp= 5; SNR=[0 0.5 1.0 1.5]

GVHD: ThS. Nguyn Vit m

SVTH: Nguyn Th Thanh-L10VT10

54

ỏn tt nghip

10

Chng 3: Gii thut MAP cho mó Turbo trong WCDMA
Mô phỏng hiệu năng xác suất lỗi mã Turbo

0

số vòng lặp= 1
số vòng lặp = 2
số vòng lặp = 3
số vòng lặp = 4
số vòng lặp = 5

xác suất lỗi Pe

10

10

10

-1

-2

-3

0

0.5

1

SNR [dB]

1.5

Hỡnh 3.14. Kt qu s vũng lp 5
Nhn xột: Kt qu mụ phng cho thy khi t s SNR tng thỡ Pe cng nh. Khi s
vũng lp cng nhiu thỡ sa li cng tt.
Vớ d: ti SNR=1 ca s vũng lp = 1 thỡ BER= 10
vũng lp = 3 thỡ BER= 10

1,5

1,2

, vũng lp = 2 thỡ BER= 10

1,4

,

1,6
, vũng lp = 4 thỡ BER= 10 , vũng lp = 5 thỡ BER=

101,7 ; ti SNR=1,5 ca s vũng lp = 1 thỡ BER= 101,3 , vũng lp = 2 thỡ BER= 101,8 ,
2,2
2,3
vũng lp = 3 thỡ BER= 10
, vũng lp = 4 thỡ BER= 10 , vũng lp = 5 thỡ BER=

102,4 .

GVHD: ThS. Nguyn Vit m

SVTH: Nguyn Th Thanh-L10VT10

55

ỏn tt nghip

Chng 3: Gii thut MAP cho mó Turbo trong WCDMA

d, S vũng lp= 18; SNR=[0 0.5 1.0]

xác suất lỗi Pe

10

10

10

Mô phỏng hiệu năng xác suất lỗi mã Turbo

0

số vòng lặp = 1
số vòng lặp =2
số vòng lặp =3
số vòng lặp =4
số vòng lặp =5
số vòng lặp =6
số vòng lặp =7
số vòng lặp =8
số vòng lặp =9
số vòng lặp =10
số vòng lặp =11
số vòng lặp =12
số vòng lặp =13
số vòng lặp =14
số vòng lặp =15
số vòng lặp =16
số vòng lặp =17
số vòng lặp =18

-1

-2

0

0.1

0 .2

0 .3

0.4

0.5

SNR [dB]

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Hỡnh 3.15. Kt qu s vũng lp 18
Nhn xột: Kt qu mụ phng cho thy khi t s SNR tng thỡ Pe cng nh. Khi s
vũng lp cng nhiu thỡ sa li cng tt.
1

Vớ d: ti SNR=0,5 ca s vũng lp = 1 thỡ BER= 10 , vũng lp = 2 thỡ BER= 10
vũng lp = 3 thỡ BER= 10

1,2

1,1

,

1,3
, vũng lp = 4,5,617,18 thỡ BER 10 ; ti SNR=1 ca

s vũng lp = 1 thỡ BER= 10

1,1

, vũng lp = 2 thỡ BER= 10

1,3

, vũng lp = 3 thỡ BER=

101,4 , vũng lp = 4 thỡ BER= 101,5 , vũng lp = 5 thỡ BER= 101,6 , vũng lp = 6 thỡ BER
1.65
1,7
=10 , vũng lp = 7,817,18 thỡ BER 10 . Khi s vũng lp t 7,817,18 thỡ
hiu nng khụng thay i nhiu.

GVHD: ThS. Nguyn Vit m

SVTH: Nguyn Th Thanh-L10VT10

56

ỏn tt nghip

Chng 3: Gii thut MAP cho mó Turbo trong WCDMA

2
3
3
3.4.2.2 Trng hp 2 cho W-CDMA vi a thc: g1 = 1 + x + x , g 2 = 1 + x + x .
a, S vũng lp= 2 ; SNR= [0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0]

10

Mô phỏng hiệu năng xác suất lỗi mã Turbo cho WCDMA

0

số vòng lặp =1
số vòng lặp = 2

xác suất lỗi Pe

10

10

10

10

10

-1

-2

-3

-4

-5

0

0.5

1

1.5

2

SNR [dB]

2.5

3

Hỡnh 3.16. Kt qu s vũng lp 2 cho W-CDMA
Nhn xột: Kt qu mụ phng cho thy khi t s SNR tng thỡ Pe cng nh. Khi s
vũng lp cng nhiu thỡ sa li cng tt.
Vớ d: ti SNR=2 ca s vũng lp = 1 thỡ BER= 10
SNR=3 ca s vũng lp = 1 thỡ BER= 10

GVHD: ThS. Nguyn Vit m

2,5

1,4

, vũng lp = 2 thỡ BER= 10

, vũng lp = 2 thỡ BER= 10

4,5

SVTH: Nguyn Th Thanh-L10VT10

2,3

; ti

.

57

ỏn tt nghip

Chng 3: Gii thut MAP cho mó Turbo trong WCDMA

b, S vũng lp= 3; SNR= [0 0.5 1.0 1.5 2.0]
10

Mô phỏng hiệu năng xác suất lỗi mã Turbo cho WCDMA

0

số vòng lặp =1
số vòng lặp = 2
số vòng lặp = 3

xác suất lỗi Pe

10

10

10

10

-1

-2

-3

-4

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

SNR [dB]

1.2

1.4

1.6

1.8

2

Hỡnh 3.17. Kt qu s vũng lp 3 cho W-CDMA
Nhn xột: Kt qu mụ phng cho thy khi t s SNR tng thỡ Pe cng nh. Khi s
vũng lp cng nhiu thỡ sa li cng tt.
1

Vớ d: ti SNR=1 ca s vũng lp = 1 thỡ BER= 10 , vũng lp = 2 thỡ BER= 10
vũng lp = 3 thỡ BER= 10
= 2 thỡ BER= 10

2,5

1,4

; ti SNR=2 ca s vũng lp = 1 thỡ BER= 10

, vũng lp = 3 thỡ BER= 10

GVHD: ThS. Nguyn Vit m

3,2

1,8

1,3

,

, vũng lp

.

SVTH: Nguyn Th Thanh-L10VT10

58

ỏn tt nghip

Chng 3: Gii thut MAP cho mó Turbo trong WCDMA

c, S vũng lp= 5; SNR=[0 0.5 1.0 1.5]
10

Mô phỏng hiệu năng xác suất lỗi mã Turbo cho WCDMA

0

số vòng lặp =1
số vòng lặp =2
số vòng lặp =3
số vòng lặp =4
số vòng lặp =5

xác suất lỗi Pe

10

10

10

-1

-2

-3

0

0 .5

1

SNR [dB]

1.5

Hỡnh 3.18. Kt qu s vũng lp 5 cho W-CDMA
Nhn xột: Kt qu mụ phng cho thy khi t s SNR tng thỡ Pe cng nh. Khi s
vũng lp cng nhiu thỡ sa li cng tt.
Vớ d: ti SNR=1 ca s vũng lp = 1 thỡ BER= 10
vũng lp = 3 thỡ BER= 10

1,4

, vũng lp = 4 thỡ BER= 10

; ti SNR=1,5 ca s vũng lp = 1 thỡ BER= 10
lp = 3 thỡ BER= 10

2,3

1,3

, vũng lp = 4 thỡ BER= 10

GVHD: ThS. Nguyn Vit m

1,1

, vũng lp = 2 thỡ BER= 10

1,5

, vũng lp = 5 thỡ BER= 10

, vũng lp = 2 thỡ BER= 10

2,5

1,3

1,8

, vũng lp = 5 thỡ BER= 10

SVTH: Nguyn Th Thanh-L10VT10

2,6

,

1,6

, vũng
.

59

ỏn tt nghip

Chng 3: Gii thut MAP cho mó Turbo trong WCDMA

d, S vũng lp= 18; SNR=[0 0.5 1.0]

xác suất lỗi Pe

10

10

10

Mô phỏng hiệu năng xác suất lỗi mã Turbo cho WCDMA

0

số vòng lặp =1
số vòng lặp =2
số vòng lặp =3
số vòng lặp =4
số vòng lặp =5
số vòng lặp =6
số vòng lặp =7
số vòng lặp =8
số vòng lặp =9
số vòng lặp =10
số vòng lặp =11
số vòng lặp =12
số vòng lặp =13
số vòng lặp =14
số vòng lặp =15
số vòng lặp =16
số vòng lặp =17
số vòng lặp =18

-1

-2

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

SNR [dB]

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Hỡnh 3.19. Kt qu s vũng lp 18 cho W-CDMA
Nhn xột: Kt qu mụ phng cho thy khi t s SNR tng thỡ Pe cng nh. Khi s
vũng lp cng nhiu thỡ sa li cng tt.
1

Vớ d: ti SNR=0,5 ca s vũng lp = 1 thỡ BER=, vũng lp = 2 thỡ BER= 10 , vũng
lp = 3 thỡ BER= 10

1,1

, vũng lp = 4,5,617,18 thỡ BER 10

vũng lp = 1 thỡ BER= 10

1,1

, vũng lp = 4 thỡ BER= 10

, vũng lp = 2 thỡ BER= 10

1,5

1,3

1,2

; ti SNR=1 ca s

1,4
, vũng lp = 3 thỡ BER= 10

, vũng lp = 5 thỡ BER= 10

1,55

, vũng lp = 6 thỡ BER =

101,6 , vũng lp = 7,817,18 thỡ BER 101,7 . Khi s vũng lp t 7,817,18 thỡ hiu

nng khụng thay i nhiu.
3.5 Tng kt chng
Trong chng ny, ta ó kim tra cỏc mó R-S, mt lp cỏc mó khi phi nh
phõn quan trng, c bit hu hiu vic sa li cm. Chỳng c nh dng vi
di ca khi khỏ di v vi thi gian gii mó ớt hn cỏc mó khỏc cú di tng
ng. Bi l vic gii mó trờn cỏc ký hiu (symbol) ch khụng phi l cỏc bit hay s
hc. iu ny lm gim mc phc tp so vi cỏc mó nh phõn cú cựng di,
nhng cng lm tng thụng lng.

GVHD: ThS. Nguyn Vit m

SVTH: Nguyn Th Thanh-L10VT10

60

ỏn tt nghip

Chng 3: Gii thut MAP cho mó Turbo trong WCDMA

Sau ú ta xột k thut an xen, nú cho phộp cỏc s mó xon v mó khi
thụng dng c dựng trờn cỏc kờnh li cm v kờnh pha inh tun hon m khụng b
suy thoỏi hiu nng.
Ta xột cỏc mó múc ni v khỏi nim mó húa Turbo, cu hỡnh c bn ca nú ph
thuc vo vic múc ni cỏc mó thnh phn. Ta cng xột xỏc sut hu nghim v hm
kh nng (likelihood function), sau ú s dng chỳng mụ t hiu nng ca b gii
mó vo mm ra mm SISO. Ta cng ch ra rng, ci thin hiu nng do dựng cỏc u
ra mm ca cỏc b gii mó múc ni trong quỏ trỡnh gii mó lp. Cỏc khỏi nim ny
cựng c dựng cho vic múc ni song song cỏc mó xon h thng hi quy (RSC), v
ta gii thớch rng tớnh cht ph hp (hon ho) ca chỳng trong mó Turbo. B gii mó
hi tip c mụ t mt cỏch tng quỏt, v hiu nng ỏng ngc nhiờn ca nú c th
hin. Tip theo l trin khai gii mó MAP. Cui chng l kt qu mụ phng cho mó
Turbo.

GVHD: ThS. Nguyn Vit m

SVTH: Nguyn Th Thanh-L10VT10

61

ỏn tt nghip

Kt lun

KT LUN
Cụng ngh in thoi di ng ph bin GSM ang gp nhiu cn tr v s sm b
thay th bng nhng cụng ngh tiờn tin hn. Cỏc ng dng truyn thụng hu ớch nh :
in thoi truyn hỡnh, nh v v tỡm kim thụng tin, truy cp Internet, truyn ti d
liu dung lng ln, nghe nhc v xem video cht lng caocựng nhiu ng dng
dch v vin thụng tiờn tin khỏc ang c trin khai thc hin trờn mng di ng
3G.
B Thụng tin v Truyn thụng ó hon thnh vic cp phộp trin khai mng 3G
trong bng tn 1900-2200MHz cho 4 nh cung cp: Viettel, Vinaphone, MobiFone v
EVNTelecom. Cỏc nh cung cp ó bt u vic khai thỏc dch v 3G v hng phỏt
trin ch yu l da trờn cụng ngh WCDMA. Trong tng lai gn thỡ 3G s tr nờn
gn gi vi ngi s dng vin thụng ti Vit Nam.
Trong ỏn ny em ó trỡnh by mt cỏch c bn t kin trỳc, cu hỡnh mng
thụng tin di ng 3G, h thng vin thụng di ng ton cu 3G WCDMA UMTS, tỡm
hiu lp vt lý trong WCDMA. ng thi, bn ỏn ny em cng gii thiu c th v
mó turbo, thut toỏn MAP trong WCDMA, mó turbo cho hiu nng tt i vi cỏc
lung s tc cao s dng trong 3G WCDMA, 4G LTE. Tuy nhiờn do kh nng v
thi gian cú hn nờn ỏn khụng trỏnh khi nhng thiu sút.
Mt ln na em xin cm n cỏc thy cụ, cỏc bn v c bit l thy giỏo hng
dn: Thy ThS. Nguyn Vit m ó tn tỡnh giỳp em hon thnh bn ỏn ny.

GVHD: ThS. Nguyn Vit m

SVTH: Nguyn Th Thanh-L10VT10

61

ỏn tt nghip

Ph lc

PH LC
Ph lc A
A.1 Vớ d v product-code

Hỡnh A.1. Mó hai chiu
Xột mó hai chiu (product-code) hỡnh A.1, mng d liu c hỡnh thnh t k1
hng v k2 ct. k1 hng bao gm cỏc t mó hỡnh thnh t k2 bit d liu v (n2 k2) bit
chn l. Do ú, mi hng ca k1 hng biu din mt t mó ca mó (n2, k2). Tng t,
k2 ct bao gm cỏc t mó hỡnh thnh t k1 bit d liu v (n1 k1) bit chn l. Do ú,
mi mt ct ca k2 ct biu din mt t mó ca mó (n1, k1). Trong hỡnh A.1, ta ỏnh
nhón: d l d liu, ph l phn bit chn l ngang (gia cỏc hng), pv l phn bit chn l
dc (gia cỏc ct). Thc t, khi (k1 x k2) bit d liu c mó húa bng hai mó: mó
ngang v mó dc.
Ngoi ra, trong hỡnh A.1, cỏc khi Leh v Lev cha giỏ tr LLR ngoi lai cú
c t cỏc bc gii mó theo chiu ngang v dc. Ta s thy rng, LLR ngoi lai c
trng cho mc ci thin hiu nng. Ta lu ý rng, product-code l mt vớ d n
gin ca mó múc ni. Cu trỳc ca nú cha ng hai bc mó húa riờng bit: ngang v
dc.
Cn lu ý rng, quyt nh gii mó cui cựng i vi mi bit v mc tin cy


ca nú xoay quanh giỏ tr ca L(d) , nh c thy (3.11). Vi phng trỡnh ny,

cn xỏc nh rừ LLR ngoi lai (ngang v dc) v L(d) cui cựng. Vi product-code,
thut toỏn gi mó lp nh sau:

GVHD: ThS. Nguyn Vit m

SVTH: Nguyn Th Thanh-L10VT10

62