Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HSSV MÔ PHỎNG KÊNH TRUYỀN DẪN AWGN SỬ DỤNG MÃ KHỐI TUYẾN TÍNH VÀ MÃ XOẮN 1. Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay, ở các trường đại học, đặc biệt là các trường kỹ thuật, một tình trạng chung đang diễn ra là sự bất cập trong cân đối giữa nội dung lý thuyết và nội dung thực hành. Chương trình giảng dạy chủ yếu vẫn dựa vào sách vở là chính, sinh viên không có thời gian thực hành hoặc nếu có thì rất hạn hẹp và chỉ được thực hành một số trong rất nhiều môn được giảng trên lớp. Tình trạng này một phần suất phát từ cơ cấu của nền giáo dục đào tạo đang được dần hoàn thiện chưa đáp ứng được với đòi hỏi chung của xã hội. Mặt khác, nó còn có nguyên nhân là sự hạn chế về điều kiện cơ sở vật chất của các trường. Nguyên nhân thứ nhất đang được Đảng và Nhà nước ta tiến hành nhiều biện pháp khắc phục. Còn vấn đề về cơ sở vật chất cho các trường đại học là một vấn đề lâu dài chưa thể giải quyết trong một thời gian ngắn.Trước mắt, mỗi trường đã có những biện pháp tạm thời nhưng hầu như chưa đáp ứng được đòi hỏi ngày càng cao của sinh viên khi đất nước đang mở cửa đón nhận nguồn tri thức to lớn của thế giới khoa học kỹ thuật. Một hướng đi mới đang được một số trường đại học trong đó có Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông thực hiện, đó là ứng dụng Công nghệ Thông tin trong giảng dạy và học tập .Mục đích của hướng đi này là sử dụng các phần mềm mô phỏng như một công cụ thay thế hữu hiệu cho các giáo cụ chưa thể trang bị cho sinh viên. Điều khiến cho ý tưởng này trở nên hấp dẫn không chỉ dừng lại ở đó. Hiệu quả của biện pháp này lại chính là ở chỗ, các phần mềm mô phỏng này lại do chính các sinh viên trong trường thực hiện thông qua các đề tài nghiên cứu khoa học. Điều này giúp ích một cách sâu sắc cho quá trình nhận thức của sinh viên ,đó không còn là lối nhận thức thụ động tiêu cực mà đã mang tính tự giác, chủ động, kích thích lòng say mê khoa học và khả năng sáng tạo của sinh viên. Đề tài nghiên cứu khoa học mã số 01 - 2000 - HS.SV - RD -TH: "Mô phỏng kênh truyền dẫn AWGN sử dụng mã khối tuyến tính và mã xoắn" được ra đời và hoàn thiện trong chủ trương về hướng đi mới nói trên của Học viên Công nghệ Bưu chính Viễn thông mà trực tiếp là Khoa Viễn thông I bộ môn Vô tuyến. Mặc dù còn nhiều hạn chế, nhưng đề tài cũng góp phần vào hoạt động nghiên cứu khoa học chung trong sinh viên Học viện và có khả năng mở rộng để áp dụng cho công tác đào tạo của Học viện. 2. Nội dung của đề tài: Học viện công nghệ BCVT 117 Tuyn tp ti nghiờn cu khoa hc HSSV Trong ti "Mụ phng kờnh truyn dn AWGN s dng mó khi tuyn tớnh v mó xon" ,chỳng tụi nghiờn cu, khai thỏc v mụ phng khõu mó hoỏ trong mt tuyn thụng tin chu tỏc ng ca tp õm Gausse trng cng. C th õy chỳng tụi xột hai loi mó thụng dng l Mó xon v Mó khi tuyn tớnh. Vic mụ phng c xõy dng thnh dng chng trỡnh chy trờn nn Matlab mt phn mm mnh v cú hiu qu trong vic mụ phng cỏc h thng, c bit l cỏc h thng vin thụng. Chng trỡnh c xõy dng trờn c s cỏc lý thuyt v kờnh truyn v x lý tớn hiu cng nh nn kin thc c bn v vin thụng xin c túm tt nh sau : Tin tc di dng s c truyn t ngun tin qua khõu mó hoỏ v iu ch vo mụi trng. Gi s cỏc thit b khụng gõy nhiu thỡ tớn hiu vn chu tỏc ng ca mụi trng gõy sai lch thụng tin. Chỳng ta gi thit tp õm do mụi trng gõy ra l tp õm trng (AWGN), õy l tp õm cú mt phõn b xỏc sut khụng i trờn ton b bng tn hot ng ca kờnh bờn thu, tớn hiu sau khi qua b gii iu ch s ti khõu gii mó. Ti õy thc hin cụng vic tỏi to chui bớt ó phỏt v sa cỏc li xut hin do tỏc ng cu tp õm. Cui cựng, tin tc ó phc hi c a ti ni nhn tin ỳng nh dng ó phỏt. Nh vy, vai trũ ca mó hoỏ trong mt kờnh truyn l vụ cựng quan trng. Mó hoỏ m bo cho tớnh trung thc yờu cu hng u ca vic truyn a tin tc. Chng trỡnh ca chỳng tụi c thc hin nhm ỏp ng yờu cu v mụ phng mt kờnh truyn dn nh vy vi trng tõm l khõu mó hoỏ. Nguyờn tc ca chỳng tụi l to iu kin thun li nht cho ngi s dng tip cn vi Mó khi tuyn tớnh v Mó xon trong tng th kờnh truyn, ng thi t rỳt ra u nhc im ca hai loi mó ny Hc vin cụng ngh BCVT 118 sơ đồ kênh truyền vi ba số Nguồn tin Mã hoá Điều chế Giải mã Giải điều chế Nhận tin Môi tr ờng Tạp âm Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HSSV sau quá trình thực hiện mô phỏng. Chương trình chia làm hai module :Nhập liệu và Mô phỏng, điều này giúp người dùng thấy rõ hơn tác động của các yếu tố kênh truyền lên hoạt động của kênh. Trong khuôn khổ bài báo này, chúng tôi không thể giới thiệu chi tiết về chương trình nên chỉ xin trích ra đây một số phần nhỏ giúp hiểu thêm về chương trình này : Phần xác định thông số kênh AWGN: đây là cửa sổ thuộc module nhập liệu giúp người dùng xác định E b và N 0 các thông số của một kênh truyền AWGN. Chương trình sẽ tự động vẽ ra dạng hàm phân bố xác suất của tạp âm, đồ thị quan hệ giữa SNR với xác suất lỗi (tính theo lý thuyết) và đồ thị không gian tín hiệu. Đồng thời các thông số này sẽ được sử dụng trong các sơ đồ mô phỏng của chương trình. Sơ đồ bộ mã hoá xoắn : đây là hệ thống con trong sơ dồ mô phỏng kênh AWGN dùng mã xoắn. Sơ đồ này được chương trình tạo nên trực tiếp từ các thông tin về bộ mã hoá xoắn mà người sử dụng nhập vào ở cửa sổ tương ứng trên module nhập liệu. Học viện công nghệ BCVT 119 Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HSSV Cửa sổ đánh giá quá trình truyền: Sau khi thực hiện mô phỏng, các kết quả sẽ được đưa ngược trở lại module nhập liệu vào cửa sổ này .Tại đây,người dùng có dịp đánh giá hiệu quả sửa lỗi của kênh thông qua chuỗi bít thu được,chuỗi ký tự tương ứng,số bít lỗi,tỉ lệ lỗi 3. Phương pháp nghiên cứu của đề tài : Một trong những lợi ích mà chúng tôi thu được sau khi thực hiện đề tài này chính là phương pháp thực hiện một đề tài nghiên cứukhoa học. Đề tài "Mô phỏng kênh truyền dẫn AWGN sử dụng mã khối tuyến tính và mã xoắn" được thực hiện qua các giai đoạn sau: - Nghiên cứu lý thuyết: trong giai đoạn này nhóm chúng tôi sử dụng các tài liệu sẵn có trong Học viện liên quan tới vấn đề truyền dẫn và mã hoá để tìm hiểu và tập trung lượng kiến thức ban đầu. Ngoài các tài liệu này, chúng tôi cũng sử dụng một số tài liệu bên ngoài thu thập được để mở rộng hiểu biết và củng cố kiến thức về sử dụng phần mềm mô phỏng. Công việc này được tiến hành trong sự trao đổi thường xuyên của các thành viên trong nhóm và sự giúp đỡ của các giáo viên hướng dẫn. - Lên phương án, lập lưu đồ chương trình mô phỏng : đây là giai đoạn quan trọng để hình thành bước đầu những chức năng chính của chương trình. Giai đoạn này có sự góp ý sửa đổi của tất cả các thành viên cho tới khi đạt được sự nhất trí hoàn toàn trong nhóm mới chuyển sang bước tiếp theo. Học viện công nghệ BCVT 120 Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HSSV - Thực hiện viết mã,chạy thử và hoàn thiện chương trình: giai đoạn này là thời gian cần có nhiều đóng góp nhất của các thành viên trong nhóm bởi đã nảy sinh nhiều vấn đề mới, không chỉ liên quan tới lý thuyết mà còn liên quan tới giải thuật lập trình. - Báo cáo kết quả, ghi nhận các ý kiến đóng góp và đề ra phương hướng mở rộng đề tài. 4. Khả năng áp dụng trong thực tiễn: Như ở phần đầu đã nói, đề tài này nằm trong chủ trương về xây dựng các phần mềm nhằm thay thế phần nào các giáo cụ mà Học viện chưa có điều kiện trang bị cho sinh viên trong quá trình học tập. Chính vì vậy, nó có khả năng áp dụng trong thực tiễn giảng dạy và học tập. Tuy nhiên ,để đạt được mục tiêu đó,chương trình cần phải được hoàn thiện và mở rộng hơn rất nhiều. Hiện nay, chúng tôi đã xác định được phương án hoàn thiện và mở rộng cho chương trình. Đó là mô phỏng một kênh truyền dẫn AWGN với tất cả các phương pháp mã hoá thông dụng nhằm giúp người sử dụng có cái nhìn trọn vẹn về vấn đề mã hoá. Xa hơn nữa, chúng tôi sẽ hướng tới một phòng thí nghiệm viễn thông với kênh truyền hoàn chỉnh gồm các yếu tố bên trong được mô phỏng và đánh giá cụ thể. Để chương trình có thể đưa vào áp dụng trong trực tiễn với thời gian ngắn nhất chúng tôi rất mong có được sự ủng hộ và đóng góp của tất cả những ai quan tâm, đặc biệt là các bạn sinh viên trong và ngoài Học viện. Chúng tôi tin rằng, nếu có được sự cổ vũ và đóng góp của các bạn sinh viên yêu khoa học, đề tài này sẽ không chỉ làm giàu tri thức cho chúng tôi mà nó sẽ mang lại lợi ích cho tất cả các bạn. Học viện công nghệ BCVT 121 . Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HSSV MÔ PHỎNG KÊNH TRUYỀN DẪN AWGN SỬ DỤNG MÃ KHỐI TUYẾN TÍNH VÀ MÃ XOẮN 1. Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay,. đề tài này chính là phương pháp thực hiện một đề tài nghiên cứukhoa học. Đề tài " ;Mô phỏng kênh truyền dẫn AWGN sử dụng mã khối tuyến tính và mã xoắn& quot;