Menu danh mục sản phẩm

Lượt xem: 216

Tìm hiểu kỹ thuật OFDM trong Wimax

Mã sản phẩm : 1500632404

10.000đ
Số lượng:

    LỜI NÓI ĐẦU
    Trong những năm gần đây, kỹ thuật thông tin vô tuyến đã có những bước tiến triển vượt bậc. Sự phát triển nhanh chóng của video, thoại và thông tin dữ liệu trên internet, điện thoại di động có mặt ở khắp mọi nơi, cũng như nhu cầu về truyền thông đa phương tiện di động đang ngày một phát triển.
    Sự hoạt động của các hệ thống vô tuyến này phụ thuộc rất nhiều vào đặc tính của kênh thông tin vô tuyến như: fading lựa chọn tần số, độ rộng băng thông bị giới hạn, điều kiện đường truyền thay đổi một cách nhanh chóng và tác động qua lại của các tín hiệu.
    Nếu chúng ta vẫn sử dụng hệ thống đơn sóng mang truyền thống cho những dịch vụ này thì hệ thống thu phát sẽ có độ phức tạp cao hơn rất nhiều so với việc sử dụng hệ thống đa sóng mang, ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM) là một trong những giải pháp đang được quan tâm để giải quyết vấn đề này.
    Sự ra đời của hệ thống WiMAX đã mang lại một cuộc cách mạng cho hệ thống vô tuyến và mạng internet trên toàn thế giới. Hệ thống WiMAX đã đáp ứng được các nhược điểm của mạng vô tuyến truyền thống. Nhờ vào kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM, hệ thống WiMAX đã tiết kiệm được băng thông một cách đáng kể. Hệ thống WiMAX còn có thể đạt được tốc độ truyền dữ liệu mà các hệ thống vô tuyến truyền thống không thể thực hiện được, và với sự linh hoạt trong hệ thống nên tín hiệu WiMAX có thể phủ sóng được với bán kính 50Km. Khi hệ thống WiMAX ra đời thì hệ thống thông tin vô tuyến nói chung và internet nói riêng đã đáp ứng đầy đủ các dịch vụ băng thông rộng cho hệ thống giải trí, quảng cáo. 
    Hệ thống WiMAX có thể cung cấp tín hiệu cho các thiết bị di động, cho các thiết bị văn phòng cũng như cho các vùng có địa thế hiểm trở mà đường truyền ADSL không đáp ứng được.
    Ngoài ra trong những năm gần đây, sự bùng nổ của mạng vô tuyến, khả năng liên lạc vô tuyến gần như tất yếu trong các thiết bị cầm tay, máy tính xách tay, điện thoại di động và một số thiết bị khác. Với tính năng ưu việt về kết nối và khả năng đáp ứng của nhu cầu ngày càng cao của con người, hệ thống WiMAX đóng vai trò quan trọng hơn trong sự phát triển thông tin.
    Từ những ưu điểm và vai trò quan trọng của hệ thống WiMAX trong tương lai, nhóm thực hiện đề tài “Tìm hiểu kỹ thuật OFDM trong WiMAX”. Trong đề tài này, nhóm sẽ đi tìm hiểu và phân tích những vấn đề sau:
    Chương 1:  Tổng quan về công nghệ WiMAX 
    Trong chương 1 này sẽ trình bày về những khái niệm cơ bản, về cấu trúc, các băng tần sử dụng, các ứng dụng thực tế và những ưu nhược điểm của công nghệ WiMAX.
    Chương 2:  Kỹ thuật điều chế OFDM
    Trong chương 2 sẽ trình bày những khái niệm cơ bản, ưu nhược điểm, nguyên lý điều chế và giải điều chế của kỹ thuật điều chế OFDM, và những ứng dụng của kỹ thuật này.
    Chương 3:  Kỹ thuật OFDMA trong WiMAX
    Trong chương này sẽ trình bày về những khái niệm cơ bản, các đặc điểm và tính chất nổi bật của kỹ thuật đa truy nhập phân tần trực giao OFDMA. Qua đó chúng ta có thể thấy được những ưu điểm của kỹ thuật này trong việc xử lý truyền nhận tín hiệu nói chung và ứng dụng trong công nghệ WiMAX nói riêng.
    Chương 4: Bảo mật trong hệ thống WiMAX
    Trong chương này sẽ trình bày một số các mô hình tấn công trong hệ thống vô tuyến, và trình bày giao thức quản lý khóa PKM, đồng bộ và thay đổi khóa trong hệ thống WiMAX nhằm đảm bảo dữ liệu được truyền liên tục và không bị xâm nhập.
    Chương 5:  Chương trình mô phỏng hệ thống WiMAX
    Để hiểu hơn những vấn đề lý thuyết được trình bày trong những chương trước. Trong chương này, sẽ trình bày chương trình mô phỏng quá trình xử lý tín hiệu trong WiMAX dựa trên kỹ thuật điều chế OFDM. Đây là chương trình được viết bằng chương trình Matlab và có sử dụng phương thức phân tập phát MISO, chương trình bao gồm sơ đồ khối mô phỏng sự phát và thu OFDM, mô phỏng kênh truyền, tính BER, sơ đồ khối mô phỏng hệ thống OFDM bằng simulink của chương trình Matlab.
    Chương 6: Kết luận và hướng phát triển
    Trong chương cuối cùng này, nhóm sẽ trình bày những kết luận có được qua quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài, và đồng thời đưa ra những kiến nghị để có thể phát triển đề tài tốt hơn nữa.
    Trong thời gian làm đồ án, nhóm nghiên cứu đã cố gắng rất nhiều song do kiến thức còn hạn chế, thời gian nghiên cứu đề tài có hạn và nguồn tài liệu chủ yếu là các bộ chuẩn và các bài báo tiếng anh trên mạng nên đồ án còn nhiều sai sót trong quá trình dịch thuật. Kính mong nhận được sự phê bình, các ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn.
     
    MỤC LỤC
    PHẦN A: MỞ ĐẦU i
    LỜI CẢM ƠN ii
    QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI iii
    NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN iv
    NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN v
    LỜI NÓI ĐẦU vi
    MỤC LỤC ix
    LIỆT KÊ HÌNH xiv
    LIỆT KÊ BẢNG xvii
    CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT xviii
    PHẦN B: NỘI DUNG 1
    Chương 1
    TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WIMAX 2
    1.1 Giới thiệu WiMAX 2
    1.2 Băng tần cho WiMAX 3
    1.2.1 Băng 3400-3600MHz (băng 3.5GHz) 3
    1.2.2 Băng 3600-3800MHz (băng 3.7GHz) 4
    1.2.3 Băng 3300-3400MHz (băng 3.3 GHz) 4
    1.2.4 Băng 2500-2690MHz (băng 2.5 GHz) 4
    1.2.5 Băng 2300-2400MHz (băng 2.3 GHz) 4
    1.2.6 Băng 5725-5850MHz (băng 5.8 GHz) 5
    1.2.7 Băng dưới 1GHz 5
    1.3 Mô hình hệ thống 5
    1.4 Các ưu nhược điểm của WiMAX 7
    1.4.1 Ưu điểm 7
    1.4.2 Nhược điểm 9
    1.5 Cấu trúc của WiMAX 10
    1.5.1 Các đặc tính của lớp vật lý 11
    1.5.2 Các đặc tính của lớp truy nhập (MAC) 13
    1.6 So sánh WiMAX với WiFi 13
    1.7 Ứng dụng của WiMAX 14
    Chương 2
    TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT OFDM 16
    2.1 Giới thiệu chương 16
    2.2 Nguyên lý cơ bản của OFDM 17
    2.3 Nguyên lý điều chế 18
    2.3.1 Sơ đồ điều chế 18
    2.3.2 Tính trực giao 19
    2.3.3 Tính trực giao trong miền tần số 21
    2.3.4 Ứng dụng kỹ thuật IFFT trong kỹ thuật OFDM 22
    2.3.4.1 Phép biến đổi DFT 23
    2.3.4.2 Kỹ thuật IFFT trong OFDM 24
    2.3.5 Phép nhân với xung cơ bản 25
    2.4 Tiền tố lặp CP (Cyclic Prefix) 26
    2.5 Nguyên lý giải điều chế OFDM 27
    2.5.1 Truyền dẫn phân tập đa đường 27
    2.5.2 Nguyên tắc giải điều chế 28
    2.5.2.1 Sơ đồ 28
    2.5.2.2 Tách khoảng bảo vệ 29
    2.5.2.3 Thực hiện giải điều chế bằng thuật toán FFT 29
    2.6 Đặc tính kênh truyền vô tuyến trong hệ thống OFDM 30
    2.6.1 Sự suy giảm tín hiệu 30
    2.6.2 Hiệu ứng đa đường 31
    2.6.3 Dịch tần Doppler 34
    2.6.4 Nhiễu AWGN 34
    2.6.5 Nhiễu liên ký tự ISI 35
    2.6.6 Nhiễu liên sóng mang ICI 35
    2.7 Tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình (PAPR) 36
    2.8 Ưu điểm và hạn chế của kĩ thuật OFDM 37
    2.8.1 Ưu điểm 37
    2.8.2 Nhược điểm 38
    Chương 3
    KỸ THUẬT OFDM TRONG WIMAX 40
    3.1 Giới thiệu chương 40
    3.2 Đặc điểm 40
    3.3 Hệ thống OFDMA 42
    3.3.1 Chèn chuỗi dẫn đường ở miền tần số và miền thời gian 43
    3.3.2 Điều chế thích nghi 44
    3.4 Điều khiển công suất 45
    Chương 4
    BẢO MẬT TRONG WIMAX 47
    4.1 Những mô hình tấn công trong hệ thống vô tuyến 47
    4.1.1 Tấn công bị động 47
    4.1.2 Tấn công chủ động 48
    4.1.3 Tấn công Man-in-the-Middle 49
    4.1.4 Tấn công từ chối các dịch vụ DoS 50
    4.1.5 Tấn công mạng Ad-hoc 51
    4.1.6 Giả mạo Wireless 51
    4.1.6.1 Giả mạo IP 52
    4.1.6.2 Giả mạo MAC 52
    4.1.6.3 Giả mạo ARP 53
    4.2 Bảo mật trong WiMAX 54
    4.2.1 Mô hình tham chiếu OSI 54
    4.2.2 Giao thức quản lí khóa PKM cơ bản trong chuẩn 802.16 55
    4.2.2.1 Cơ bản về PKM 56
    4.2.2.2 Quá trình thiết lập khóa cấp quyền AK 58
    4.2.2.3 Pha trao đổi khóa mã hóa lưu lượng TEK 61
    4.2.2.4 Đồng bộ và thay đổi khóa 62
    4.2.2.4.1 Thay đổi khóa AK 62
    4.2.2.4.2 Thay đổi TEK 63
    Chương 5
    MÔ PHỎNG HỆ THỐNG WIMAX 65
    5.1 Giới hạn của chương trình mô phỏng 65
    5.2 Sơ đồ khối của hệ thống WiMAX 65
    5.2.1 Sơ đồ khối bên phát 65
    5.2.2 Sơ đồ khối bên thu 66
    5.3 Thiết kế các khối 67
    5.3.1 Khối tạo dữ liệu ngẫu nhiên 67
    5.3.2 Khối điều chế FEC và điều chế 67
    5.3.2.1 Khối mã hóa Reed solomon 68
    5.3.2.2 Khối mã hóa xoắn 70
    5.3.2.3 Khối phân chia 71
    5.3.2.4 Khối chèn 72
    5.3.2.5 Khối điều chế và giải điều chế 72
    5.3.3 Khối tạo gói dữ liệu 73
    5.3.4 Khối mã hóa không gian và thời gian 73
    5.3.5 Khối điều chế và giải điều chế OFDM 75
    5.3.5.1 Khối điều chế 75
    5.3.5.2 Khối giải điều chế 75
    5.3.6 Kênh truyền 76
    5.3.7 Khối giải điều chế và kết hợp không gian -thời gian 76
    5.3.8 Giản đồ hiển thị các điểm chòm sao 76
    5.3.9 Khối giải điều chế và FEC 77
    5.3.10 Khối Rate ID 78
    5.4 Kết quả mô phỏng 78
    5.4.1 Sơ đồ chòm sao của tín hiệu sau khi điều chế ở bên phát 78
    5.4.2 Sơ đồ chòm sao của tín hiệu trước khi giải điều chế ở bên thu 79
    5.4.3 Phổ của tín hiệu trên anten phát thứ nhất và anten thứ hai 80
    5.4.4 Phổ của tín hiệu OFDM nhận về ở bên phía thu 81
    5.4.5 Tỷ số BER của hệ thống 81
    Chương 6
    KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 85
    6.1 Kết luận 85
    6.2 Hướng phát triển 86
    PHẦN C: PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO 87
    PHỤ LỤC A: SƠ ĐỒ KHỐI BÊN PHÁT 87
    PHỤ LỤC B: SƠ ĐỒ KHỐI BÊN THU 91
    TÀI LIỆU THAM KHẢO 88
     

    ​Link download:  https://www.fshare.vn/file/RAV76VPMPDI5
    Để có mật khẩu (Password) tải file về vui lòng truy cập tại địa chỉ:  http://tailieukhoaluan.net/
    Mã sản phẩm: 1599 -------     Mức phí: 10.000 đồng

Sản phẩm liên quan

Đang cập nhật