Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

110
Báo cáo Thông tin s  Additati v e White Gaussian Noise (A W GN) Nhóm thc  hin No.17 1. Phan Phước Long 06117038 2. Phan Chính T r06117086 3.  V õ Hng Hoan 06117027 4. Nguyn Thanh T ùng 06117094

Transcript of Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

Page 1: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 1/110

Báo cáo

Thông tin số  Additative White Gaussian Noise (AWGN)

Nhóm thực hiện No.171. Phan Phước Long 061170382. Phan Chính Trị 061170863.  Võ Hồng Hoan 06117027

4. Nguyễn Thanh Tùng 06117094

Page 2: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 2/110

Tín hiệu công suất : l{ tín hiệu có năng lượng vô hạn v{

công suất dương hữu hạn 

Mật độ phổ công suất (Power spectrum density - PSD)

 với x(t) l{ tín hiệu tuần ho{n với chu kỳ 

Page 3: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 3/110

Hàm tự tương quan : Công thức của h{m được cho

như sau 

H{m tự tương quan của một tín hiệu chỉ ra sự tương

quan ít hay nhiều giữa tín hiệu đó với bản sao củachính nó khi bị dịch chuyển C|c tính chất của h{m 

Page 4: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 4/110

Tín hiệu ngẫu nhiên: là các tín hiệu không biết chắc chắn 

 về  sự  biết thiên . Không thể  biết  trước giá trị tin hiệu trước khi nó xuấ hiện. Trong kỹ  thuật thông tin loại tínhiệu này được  biểu  diễn  bằng xác xuất  hoặc các giá trị trung bình

Tất cả các tín hiệu tin tức và nhiễu tác động vào hệ thống thông tin đều xuất hiện ngẫu nhiên

Page 5: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 5/110

Nhiễu : l{ tín hiệu không mong muốn xảy trong hệ

thống thông tin, l{m giảm chất lượng thông tin truyềnNguyên nh}n : do tín hiệu trường điện từ trong tựnhiên hoặc do con người tạo ra Nhiễu nhiệt : nguyên nh}n do chuyển động hỗn loạn

của c|c hạt electron trong vật dẫn Nhiễu trắng : l{ nhiễu nhiệt có PSD như nhau tại tất cảc|c tần số ( Khoảng từ 0 đến 10 Hz) 

H{m PDF của ph}n bố Gauss với  tương

ứng trị trung bình(mean) v{ phương sai(variance) 

Page 6: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 6/110

Phổ công suất của h{m Gauss 

Nhiếu Gauss trắng cộng tính –AWGN : l{ nhiễu cóph}n bố Gauss, loại nhiễu n{y ảnh hưởng đến mỗi ký tự truyền một c|ch độc lập nhau, nhiễu ảnh hưởng

đến tín hiệu bằng c|ch cộng v{o tín hiệu theo h{mph}n bố Gauss 

r(t)=s(t)+Gn(t)

Page 7: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 7/110

Page 8: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 8/110

Một số nhiễu thường gặp  Nhiễu là một tín hiệu không mong muốn làm gián

đoạn quá trình truyền hay xử lí của tín hiệu trong hệ thống thông tin

Các loại nhiễu:

Nhiễu gai

Nhiễu nhiệt 

Nhiễu Gauss…v…v. 

Page 9: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 9/110

Nhiễu gai Là nhiễu gây ra bởi các diode và các transistor

 Ví dụ như một xung dòng tạo ra mỗi thời điểm mà

electron phát ra ở catot Mô hình toán học 

Trong đó là chuỗi thời điểm một xung được tạo ra,và p(t) là một dạng xung có chu kỳ vô hạn 

Page 10: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 10/110

Nhiễu gaiđược gọi là

nhiễu gai.

Một mô hình thường được sử dụng hơn để tính con số cácelectron phát ratrong một khoảng thời gian (0,t] là:

Page 11: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 11/110

Nhiễu gai  N(t) giống như một quá trình đếm Poisson

Định nghĩa : quá trình đếm Poisson với một thông số 

là một quá trình {N(t),t>=0} với N(0)=0 và hệ số tăng độc lập tĩnh thỏa mãn với 0<t1<t2, N(t2)-N(t) được phân bố Poisson với trị trung bình (t2-t1)Nói cáchkhác

Page 12: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 12/110

Nhiễu gai  Để đặc tính hóa thống kê chi tiết một quá trình nhiễu 

gai X(t) trong thực tế là rất khó

Một số tính chất được liệt kê như dưới đ}y  được dừng hoàn toàn

Trị trung bình là :

Hàm phương sai:

Page 13: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 13/110

Tóm tắt 

Page 14: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 14/110

Nhiễu gai  Ví dụ p(t) là một xung vuông có biên độ A và chu kỳ T

Page 15: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 15/110

Nhiễu nhiệt  Là nhiễu tạo ra từ sự dao động ngẫu nhiên của các electrontrong vật dẫn 

Mô hình toán học 

Điện áp nhiễu nhiệt  xuất hiện xuyên qua các đầu nối của điện trở được đo ở băng thông Hz là một phân bố Gauss trị trung bình zero với phương sai

Trong đó J/K là một hằng số Boltzman, R là điện trở đo bằng ôm,và T là nhiệt độ tuyệt đối đo bằng đơn  vị K(độ Kelvin)

Page 16: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 16/110

Nhiễu nhiệt Mô hình một điện trở nhiễu 

Page 17: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 17/110

Nhiễu trắng( White noise)  Một tín hiệu nhiễu là trắng nếu PSD bằng hằng số ở

tất cả các tần số.

Nó thường được định nghĩa là:

Tính không khả thi: Nhiễu có công suất vô hạn:

Page 18: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 18/110

Nhiễu trắng  Tính không khả thi khác là : dù cho hai mẫu gần nhau

 về thời gian như thể nào thì chúng vẫn không tương quan với nhau.

Không khả thi là vậy,nhưng tại sao nhiễu trắng lại phổ biến trong phân tích hệ thống thông tin?

Điều chắc chắn là luôn tồn tại các nguồn nhiễu có mật 

độ phổ công suất phẳng trên một dãy các tần số, nólớn hơn nhiều so với các băng thông của một dãy cácbộ lọc hay các thiết bị đo lường.

Page 19: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 19/110

Nhiễu trắng  Các phương pháp đo lường  vật lý chỉ ra rằng các PSD

của một loại nhiễu (nhất định nào đó) sẽ có dạng.:

 Với k là hằng số Boltzmann, T là nhiệt độ tuyệt đối, α 

 và R là các tham số của môi trường  vật lý. Khi f<< α ta có:

Page 20: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 20/110

Ví dụ 1: Tín hiệu nhiễu trắng được 

lọc thông thấp lý tưởng:Sau khi qua bộ lọc PSD của trị trung bình nhiễu trở 

thành:

Page 21: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 21/110

Ví dụ 1: Tín hiệu nhiễu trắng được

lọc thông thấp lý tưởng: Nếu chúng ta lấy  mẫu của nhiễu ở tốc độ 2B lần mỗi giây thì các mẫu tín hiệu kết quả sẽ không tương quan với nhau.

Page 22: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 22/110

Ví dụ 2 

Page 23: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 23/110

Ví dụ 2 Trong hình trên, hệ số  được cộng vào sóng mang

cục bộ để chuẩn hóa tín hiệu năng lượng:

Page 24: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 24/110

Ví dụ 2 

Nếu W(t) là nhiễu trắng Gauss thì PDF của N được xácđịnh duy nhất ở thời điểm thứ nhất và thứ hai

Page 25: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 25/110

Nhiễu trong thực tế Nhiễu nhiệt 

  Nhiễu nhiệt v(t) của của trở kháng R ởnhiệt độ theo phân bố Gauss có giá trị 

trung bình 0 v{ v{ phương sai 

k = hằng số Bolzman

h = hằng số Planck

= Nhiệt độ Kenvin

Page 26: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 26/110

Nhiễu trong thực tế 

Mật độ phổ của nhiễu nhiệt: 

Page 27: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 27/110

Nhiễu trong thực tế 

Nhiễu trắng:

Nguồn nhiễu l{ h{m Gauss v{ có mật độ phổ phẳng trongmột vùng rộng c|c tần số được gọi l{ nhiễu trắng 

Trong thực tế, mật độ phổ nhiễu trắng:

Khi R( )=0, hai mẫu kh|c nhau bất kỳ của mộtnhiễu trắng Gauss l{ không tương quan với nhau v{ do đóđộc lập thống kê 

Page 28: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 28/110

Lọc Nhiễu  Lọc nhiễu:

   Áp một tín hiệu nhiễu trắng Gauss x(t) với mật độphổ v{o một bộ lọc có đ|p ứng H(f) 

Kết quả thu được ở ngõ ra(được gọi l{ nhiễu m{u): 

Page 29: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 29/110

Băng thông Nhiễu  Băng thông nhiễu tương đương:

  Băng thông nhiễu tương đương l{ độ rộng bộ lọcxung hình chữ nhật tưởng tượng m{ công suất trongbăng chữ nhật đó bằng với công suất thực tế của tínhiệu. 

Page 30: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 30/110

Thông số của nhiễu 

Công suất nhiễu trung bình:

Băng thông nhiễu tương đương: 

Công suất bộ lọc nhiễu: 

Page 31: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 31/110

Truyền tín hiệu với nhiễu 

Nhiễu cộng v{ tỉ số tín hiệu trên nhiễu 

Page 32: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 32/110

Truyền tín hiệu với nhiễu 

Tổng công suất ngõ ra được thấy qua công thức:

Giả sử nhiễu được ph|t ra từ nguồn ergodic với mậtđộ phổ công suất trung bình zero 

Nguồn nhiễu độc lập vật lý với tín hiệu truyền do đó

không tương quan với tín hiệu truyền 

Page 33: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 33/110

Truyền tín hiệu với nhiễu 

Cho:

Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu l{: 

Page 34: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 34/110

Truyền tín hiệu với nhiễu 

 Việc ph|t t|ch sóng v{ bộ lọc thích nghi 

Quan t}m đến việc x|c định sự có mặt hay vắng mặtcủa xung 

Biết trước được hình dạng của xung, nhưng khôngbiết trước được biên độ hay thời gian m{ nó đến 

Page 35: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 35/110

Truyền tín hiệu với nhiễu 

Lọc nhiễu thích nghi 

Page 36: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 36/110

Truyền tín hiệu với nhiễu 

Hệ số SNR v{ h{m truyền của lọc nhiễu thích nghi 

Page 37: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 37/110

Bộ thu số  Chúng ta đ~ tìm hiểu cách định dạng tính hiệu tương tự sang tín hiệu số, và rồi sau đó chuyển đổi dữ liệu số thành các dạng tín hiệu điện (hay kí tự ). Phần này 

chúng ta quan tâm đến  việc tách sóng các tín hiệu này  và khôi phục chúng thành dữ liệu số .

Tuy nhiên , sự hiện diện của nhiễu trong hệ thống làkhông thể tránh khỏi. Các lỗi này có thể xảy ra trongquá trình tách sóng và phục hồi dữ liệu số .

Page 38: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 38/110

Bộ thu số Trong một hệ thống truyền dẫn số , trong bất kì một khoảng tín hiệu cho trước , một trong các dạng sóngM được truyền có thể có dạng :

Ở bộ thu , một tín hiệu r (t) nhận được có thể cho bởi biểu thức:

Trong đó n (t) được gọi là nhiễu Gauss trắng cộng tính(Additive White Gaussian Noise - AWGN)làm chotín hiệu phát gốc si (t) bị lỗi trong quá trình truyền tínhiệu trên kênh truyền .

Page 39: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 39/110

Bộ thu số  Vì n (t) là một lượng biến đổi ngẫu nhiên nên tín hiệu 

thu r (t) cũng là một lượng biến đổi ngẫu nhiên .

Đi liền  với điều đó thì sẽ không chắc chắn  về giá trị của r(t) và sẽ dẫn đến sai sót trong quá trình khôi phục dữ liệu số .

Chức năng của bộ thu số là để xác định dạng sóng tín

hiệu được lan truyền tại bất kì khoảng thời gian tínhiệu xác định nào .

Page 40: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 40/110

Bộ thu số  Nói chung , chức năng của một máy thu số là để xác

định những tín hiệu nào đ~ được truyền đi(tín hiệu nào không được truyền) .

Điều này thể hiện sự khác nhau cơ bản trong hoạt động giữa máy thu số và máy thu tương tự .

Trong một bộ thu số, các thiết lập của các tín hiệu 

truyền đi,thiết lập  dạng sóngđược biết trước tại đầu thu

Page 41: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 41/110

Bộ thu số  Nói cách khác, bộ thu số biết trước những gì mà nó

đang chờ , nhưng lại không biết được tín hiệu nàođang được truyền tại bất kì thời điểm cho trước nào .

 Vì vậy  chức năng của bộ thu số là để xác định tín hiệu nào từ các thiết lập tín hiệu M có thể truyền đi .

Đặc trưng này của bộ thu số làm cho chúng loại nhiễu 

 vượt trội hơn các bộ thu tương tự .

Page 42: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 42/110

Bộ thu số Có 2 bước cơ bản để tách tín hiệu số:

B1 : Rút gọn dạng sóng r (t) thành một lượng xác định Z(T) được gọi là thống kê kiểm tra. Việc này được 

thực hiện bởi một bộ lọc tuyến tính sau khi đi quamột bộ lấy  mẫu .

Page 43: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 43/110

Bộ thu số  B2 : Các thống kê kiểm tra Z (T) sẽ được so sánh với 

một tham chiếu hoặc giá trị ngưỡng để xác định tínhiệu nào đ~ được truyền đi .

Nếu tín hiệu s1 (t) được cho là đ~ truyền đi. Nếu tín hiệu s2 (t) được cho là đ~ truyền đi.

Page 44: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 44/110

Bộ thu số Đôi khi do ảnh hưởng của nhiễu có thể xảy ra các

trường hợp sau :

Nếu t tín hiệu s1 (t) được truyền đi nhưng đầu thu không xác định được tín hiệu nào đ~ được truyền.

Điều tương tự có thể xảy ra khi

  tức tín hiệu s2 (t) đ~ được truyền đi nhưng đầu thu không quyết định được tín hiệu nào đ~ được truyền .

Page 45: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 45/110

Bộ thu số Do đó cần xem xét các đặc tính thống kê của Z(T).

Do tín hiệu nhiễu n (t) là một biến ngẫu nhiên nên tínhiệu r(t) nhận được cũng là một biến ngẫu nhiên .

 Vì lí do trên đầu ra của bộ lọc tuyến tính z(t) là Z(T) ,giá trị lấy  mẫu của nó tại thời điểm t = T cũng là biến ngẫu nhiên .

Do Z(T) là một biến ngẫu nhiên , nó chỉ có ý nghĩa khita lấy  thống kê tín hiệu ( nói đúng hơn là trị trungbình hay phương sai của nó ) hoặc tín toán hàm mật độ xác suất của nó.

Page 46: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 46/110

Bộ thu số  Vì tín hiệu nhiễu n(t) được giả định là AWGN , hàm mật độ xác suất của nó được cho bởi biểu thức 

Ngoài ra n(t) có trị trung bình zero và một phương sai (hay trung bình của công suất nhiễu ) là

Page 47: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 47/110

Bộ thu số  Biểu thức cho hàm mật độ xác suất p(n) cho thấy  rằng 

biên độ được phân phối theo phân bố Gauss .

Từ đồ thị p(n) có thể thấy  rằng đa số biên độ khả năng 

đều là các giá trị âm hay dương nhỏ 

Ngoài ra ,theo lý thuyết biên độ nhiễu có thể rộng vôhạn , nhưng các biên độ nhiễu rất rộng sẽ có một xác

suất rất

 nhỏ

.

Page 48: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 48/110

Bộ thu số  Các phân tích của bộ thu kỹ  thuật số bắt đầu  với khái

niệm quan trọng  về bộ lọc thích nghi

Bộ lọc thích nghi là một bộ lọc tuyến tính bất biến 

thời gian có khả năng tách dạng sóng tín hiệu tối ưu ngay cả khi tín hiệu tràn ngập nhiễu AWGN.

Thuật ngữ “bộ lọc thích nghi” ám chỉ mặt đ|p ứng xung của bộ lọc là “thích nghi” với dạng sóng tín hiệu .

Page 49: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 49/110

Bộ thu số  Bộ lọc thích nghi được thiết kế để tối đa hóa tỉ số tínhiệu trên nhiễu ở đầu ra của bộ lọc cho một dạng sóngcho trước ở thời điểm lấy  mẫu.

Đầu vào của bộ lọc là tín hiệu nhận r(t) chứa các tínhiệu phát si(t) bị hỏng bởi nhiễu AWGN n(t).

 Vì bộ lọc là tuyến tính, kết quả đầu ra tại thời điểm lấy  mẫu t = T có thể được biểu diễn như sau :

Trong đó và là thành phần tín hiệu và thành

phần nhiễu r(t) tương ứng.

Page 50: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 50/110

Bộ thu số  Phương sai ( hay công suất trung bình) của tín hiệu 

nhiễu đầu ra là

Tỉ số tín hiệu trên nhiễu tại thời điểm lấy  mẫu 

 Yêu cầu ở đ}y là tìm một hàm truyền bộ lọc tối ưu H(f) sao cho cực đại tỉ số SNR để cực tiểu xác xuất nhận sai kí tự .

Page 51: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 51/110

Bộ thu số  Biểu thức  của được  viết lại :

Năng lượng của tín hiệu đầu vào si(t) là :

Page 52: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 52/110

Bộ thu số  Cuối cùng biểu thức  được  viết lại như sau:

Điều quan trọng cần lưu ý là tỉ số  chỉ phụ thuộc vào năng lượng tín hiệu E và mật độ phổ côngsuất nhiễu N0/2 .

Page 53: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 53/110

Bộ thu số  Gi| trị cực đại của xảy ra khi dấu bằng xảy 

ra,tức: 

Tương ứng với điều n{y,gi| trị tối ưu của H(f) được viết lại l{ xảy ra khi : 

 Với k l{ hằng số tùy ý v{ * l{ kí hiệu cho liên hợp phức

Page 54: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 54/110

Bộ thu số  Trong miền thời gian đ|p ứng xung của bộ lọc tối ưu

được cho bởi

Một bộ lọc tối ưu như trên sẽ có đ|p ứng xung theothời gian v{ trì ho~n so với tín hiệu v{o , nóđược nói l{ “thích nghi” với tín hiệu v{o

Page 55: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 55/110

Bộ thu số  Một bộ lọc tuyến tính bất biến thời gian theo c|ch n{y 

gọi l{ bộ lọc thích nghi 

Để xem xét nguồn gốc hình th{nh bộ lọc thích nghi, tagiả sử tín hiệu nhiễu n(t) l{ dừng v{ trắng với trị trungbình zero v{ mật độ phổ công suất l{

Không giả thuyết n{o được đặt ra về con số thống kêcủa nhiễu 

Page 56: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 56/110

Bộ thu số  Nói tóm lại ta thấy  

Một bộ lọc thích nghi với một tín hiệu đầu v{o si(t) vớichu kỳ T được đặc trưng bởi một đ|p ứng xung theothời gian v{ được trì ho~n so với tín hiệu đầu v{o si(t):

Trong miền tần số, một bộ lọc thích nghi được đặctrưng bởi đ|p ứng tần số l{ tích chập phức ở biến đổiFourier của tín hiệu đầu v{o si(t)

Page 57: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 57/110

Bộ thu số Tuy nhiên kết quả quan trọng nhất l{ tỉ số tín hiệu trênnhiễu đầu ra cực đại của bộ lọc thích nghi chỉ phụthuộc v{o tỉ số tín hiệu năng lượng E trên mật độ phổ

công suất của nhiễu trắng tại đầu v{o bộ lọc: 

Page 58: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 58/110

Bộ thu số  Bộ lọc thích nghi thường được thực hiện như một phéptương quan 

Sự tương đương giữa bộ lọc thích nghi v{ thực thi phép

tương quan có thể được biểu diễn như sau  Ngõ ra của bộ lọc z(T) được cho bởi công thức :

Trong đó l{ tích chập do chúng ta đang xử lí trongmiền thời gian (chú ý rằng tích chập không phải l{ phéptương quan) 

Page 59: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 59/110

Bộ thu số  Đầu ra của bộ lọc z(T) được cho bởi công thức 

Thay h(t) (nói đúng hơn l{ đ|p ứng xung của bộ lọcthích nghi) bằng

Ta được đầu ra như sau 

Page 60: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 60/110

Bộ thu số  Ở thời điểm lấy mẫu t=T, ngõ ra bộ lọc trở th{nh 

Ngõ ra bộ lọc tương đương (ở thời điểm lấy mẫu) cóthể tạo ra bởi tương quan tín hiệu nhận r(t) với “bảnsao” của tín hiệu ph|t gốc s(t)trong chu kì của khoảng

thời gian tín hiệu 

Page 61: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 61/110

Bộ thu số  “Bản sao” n{y của tín hiệu gốc được biết như tín hiệu

nguyên mẫu hay tham khảo được tạo ra trong bộ thu 

Chú ý rằng: ngõ ra phép tương quan v{ đầu ra của bộlọc thích nghi chỉ bằng nhau ở thời điểm lấy mẫu t=T 

Page 62: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 62/110

Bộ thu số  Trong bộ thu lọc thích nghi, tín hiệu thu r(t) được

tương quan với mỗi nguyên mẫu tính hiệu ph|t

sử dụng một loạt c|c phép tươngquan

Tín hiệu nguyên mẫu có ngõ ra phép tương quantương ứng có gi| trị lớn nhất tương ứng với tínhiệu ph|t gốc 

Nói c|ch kh|c, một loạt c|c phép tương quan được sửdụng để x|c định tín hiệu nguyên mẫu n{o được nhậnl{ đúng nhất 

Page 63: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 63/110

– Bộ thu nhận tương thích tối đa – Bộ lọc thích nghi 

–  Xác xuất lỗi bit 

Page 64: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 64/110

Tín hiệu thu được có dạng: 

Để biểu diễn cho thời gian rời rạc ,các vector sau có thể được định nghĩa như sau: 

Và kết quả là 

Page 65: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 65/110

 Nhiệm vụ: đạt được một quy nạp tối ưu cho tín hiệu truyềncơ bản  Hệ số truyền xung tới dưới điều kiện tín hiệu nhận r là

lớn nhất 

Theo định luật Bayes chúng ta có: 

Trong đó:  Xác xuất quy nạp 

 Xác xuất kết hợp của tín hiệu nhận  Mật độ xác xuất kết hợp của tín hiệu nhận trong điềukiện được phát 

Biểu thức phải được tính toán cho tất cả giả thuyết có thể của M với

Page 66: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 66/110

Do không phụ thuộc vào giá trị của m , Map-Criterion cóthể được viết lại như sau: 

Phương pháp MAP đưa ra chỉ số kí tự với xác xuất quy nạplớn nhất 

 Mật độ xác xuất kết hợp của quy trình Gauss có thể được môtả như sau 

Trong đó là ma trận tự tương quan phức NxN của quytrình nhiễu và là một ma trận hệ số hermit

Page 67: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 67/110

 Xác xuất của một biến ngẫu nhiên Gauss giá trị thực là 

 Mật độ xác xuất của biến ngẫu nhiên giá trị phức được

cho bởi mật độ liên kết của thành phần thực và thành phần ảo 

Thông thường, thừa nhận của thành phần thực và ảo

độc lập thống kê 

Vấn đề của biến ngẫu nhiên Gauss phức 

Page 68: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 68/110

L mẫu được thu gom vào trong một vector N  

 Nhiễu trắng 

 Nhiễu màu 

Page 69: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 69/110

Do quan hệ với . Do đó

Công thức trên là mật độ xác xuất kết hợp của quátrình Gauss với trị trung bình điều chỉnh 

Bây giờ MAP -Cretirion có thể được biểu diễn như sau 

Page 70: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 70/110

Biểu thức đạt cực đại nếu thành phần mũ e đạt cực đạicó nghĩa là

Do vế đầu không phụ thuộc vào m nên MAP-Cretirion là

Page 71: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 71/110

Vế cuối chứa một xác xuất quy nạp của dữ liệu truyền 

 Nếu những điều này không được biết ở bộ thu thì chúng tacó MLC 

 Nếu với mọi m=0,…,M -1 thì phương trình sẽ đạt 

 MLC và MAP-Criterion

Page 72: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 72/110

 MAP Criterion:

 Nếu một xác xuất quy nạp không cân bằng với mỗi giá trị của m thì cần phải biết được công suất nhiễu=> thông thường thì điều này không thể xác định 

Page 73: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 73/110

Khảo sát MLC  

Biểu thức này giả sử bằng xác xuất quy nạp cân bằng=>trong nhiều trường hợp ta thừa nhận đúng thực tế  

Đơn giản biểu thức : nếu năng lượng của tất cả các sóng

 phát bằng nhau tức thì có thể được bỏ qua do nó không phụ thuộc vào m 

Page 74: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 74/110

 MLC bao gồm tự tương quan của hình bao phức của tínhiệu nhận với tất cả các xung có thể phát tới Trong biễu diễn thời gian rời rạc : là tích vô hướng của hai vector  

Trong biễu diễn thời gian liên tục : là kết hợp trong khoảng

Page 75: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 75/110

Bằng cách định nghĩa tự tương quancó thể được biểu diễn như là một tích chập. Do vậy 

Dạng thông thường của quan hệ lọc thích nghi cho cáctín hiệu 

Trong trường hợp nhiễu phân phối Gauss làm cực đại hệsố SNR và cực đại MLC sinh ra kết quả tương ứng 

Page 76: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 76/110

Page 77: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 77/110

 Nếu điều kiện Nyquist 1 được thỏa mãn tức là

Việc lấy mẫu ở tỉ số kí hiệu có thể cho phép quyết định kí hiệu thứ i độc lập với tất cả các kí hiệu trước và sau đó  

Điều chế tuyến tính(d=data symbol or discrete signal) 

Page 78: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 78/110

Truyền phát và đáp ứng xung của bộ lọc thích nghi 

Trong đó có 

 Năng lượng của tất cả

các xung cơ bản bằng nhau 

 Ánh xạ bit được mã hóa Gray 

Page 79: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 79/110

 MLC 

Với 4 giả thuyết sau  So sánh tất cả giả thuyết ta có 

Bộ thu QPSK tối ưu nếu  Nyquist 1 và

kênh không nhớ, nhiễu AWGN  

Page 80: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 80/110

 Nhiệm vụ: thiết kế một bộ lọc thu làm tăng tỉ số tín

hiệu trên nhiễu

Page 81: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 81/110

Công suất của tín hiệu rời rạc 

Trong đó và thỏa quy nạp Nyquist số 1 

Page 82: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 82/110

Công suất nhiễu 

Kênh nhiễu là nhiễu trắng với mật độ phổ côngsuất 

Công suất nhiễu trên kênh là  Công suất nhiễu tại đầu ra của bộ lọc thu

Page 83: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 83/110

Công suất nhiễu 

Kênh nhiễu là nhiễu trắng với mật độ phổ côngsuất 

Công suất nhiễu tại đầu ra của bộ lọc thu

Page 84: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 84/110

 Xác định tỉ số tín hiệu trên nhiễu 

Bằng cách định nghĩa trị trung bình năng lượng củamột kí hiệu phát đơn lẻ

Page 85: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 85/110

Do

Tỉ số có thể được đánh giá bởi bất đẳng thứcSchwartz

Điều này hàm ý 

Page 86: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 86/110

Khi nào thì xảy ra dấu bằng (với tỉ số lớn nhất)?  

Page 87: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 87/110

Bộ lọc thích nghi: bộ lọc thu tối ưu cho tỉ số lớn nhất 

Ví dụ : 

Page 88: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 88/110

Đáp ứng xung của toàn hệ thống 

thực thi như là bộ lọc thích nghi!  

Đáp ứng xung của toàn hệ thống là năng lượng ACF dịchchuyển của bộ lọc phát 

Page 89: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 89/110

 Nhiễu màu => ma trận tự tương quan tự động của nhiễukhông còn là ma trận đơn vị=> xung chỉnh sửa

Vế đúng có thể được loại bỏ nếu với 

Page 90: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 90/110

Định nghĩa nhiễu màu như nhiễu trắng tạo phổ. Phổ tạobởi bộ lọc 

Giải pháp cho bộ lọc thích nghi: sử dụng bộ lọc phản

tương quan phải có pha nhỏ nhất Bộ lọc thích nghi 

Bộ lọc thu kết hợp: 

Page 91: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 91/110

Từ => điều kiện cho bộ lọc thíchnghi:

Trong miền thời gian

Cho h(k) theo biểu thức Trong đó h_ là biểu diễu không nhân quả của bộ lọc

được phối hợp và là ma trận tự tương quan tự động 

Page 92: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 92/110

 Mô hình băng gốc 

 Năng lượng kí tự trung bình

Tín hiệu băng gốc không nhiễu ở ngõ ra bộ lọc thíchnghi

Page 93: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 93/110

Page 94: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 94/110

Công suất của nhiễu phức ở đầu ra của bộ lọc thíchnghi

So sánh giữa các kênh thực và kênh phức 

Page 95: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 95/110

Các kí tự tương phản 

Tín hiệu nhận ở xung clock kí hiệu: 

 Ngưỡng quyết định

Page 96: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 96/110

 Nếu tất cả dữ liệu có xác xuất quy nạp bằngnhau

Page 97: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 97/110

Tích phân Gauss không thể giải được khi ở dạng kín 

Định nghĩa của hàm lỗi và bù của hàm lỗi như sau

Page 98: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 98/110

Sử dụng hàm lỗi 

Page 99: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 99/110

Kí tự chữ cái phù hợp với ngõ ra bộ lọc thích nghi 

 Xác xuất lỗi bit 

Page 100: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 100/110

 

Các kí tự lân cận chỉ khác nhau một bit

Page 101: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 101/110

 Mã hóa Gray: QPSK hình thành từ hai tín hiệu BPSK độc lập 

 Mỗi bit có một năng lượng kí hiệu 

 Xác xuất lỗi bit 

Page 102: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 102/110

 Xác xuất của quyết định kí hiệu chính xác 

Page 103: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 103/110

Đối với nhiễu Gauss 

Lỗi kí hiệu nếu không có quyết định kí hiệu chính xác 

Page 104: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 104/110

Page 105: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 105/110

Gần đúng cho tín hiệu PSK (m~ ho|y Gray) 

C|c tín hiệu QAM (m~ hóa Gray) 

DPSK nhị ph}n không rời rạc MSK rời rạc với m~ hóa trước 

Page 106: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 106/110

Page 107: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 107/110

Page 108: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 108/110

Page 109: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 109/110

Page 110: Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

8/3/2019 Bao Cao Thong Tin So - Nhom 17 - Dragons3232@Yahoo

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thong-tin-so-nhom-17-dragons3232yahoo 110/110

Thanks for listening!