Đề tài Ứng dụng các DSP khả trình trong 3G (Slide)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌCĐỀ TÀIỨNG DỤNG CÁC DSP KHẢ TRÌNH TRONG 3G NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN PHẠM ANH DŨNG NGƯỜI THỰC HIỆN: NGUYỄN TRUNG HIẾUHÀ NỘI - 2005HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNGNỘI DUNG ĐỒ ÁNTổng quan về thông tin di động 3Gứng dụng DSP khả trình trong máy cầm tay hai chế độ (2G và 3G)Các DSP khả trình cho các modem trạm gốc 3GSử dụng DSP khả trình trong xử lý dàn antenTỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG 3GLỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG1G2G3G19201960198020011991Dịch vụ ĐTDĐKIẾN TRÚC MẠNG TRONG 3GPP PHÁT HÀNH 1999ỨNG DỤNG DSP KHẢ TRÌNH TRONG MÁY CẦM TAY HAI CHẾ ĐỘSo sánh một số tiêu chuẩn vô tuyến của GSM và 3G FDD-DS.Mô tả chức năng của một hệ thống hai chế độ.Khái quát chức năng của xử lý lớp vật lý trong DSPCác phương pháp thiết kế phần cứng.NỘI DUNGMÔ TẢ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG HAI CHẾ ĐỘPhân hệ 2GL3L2L12G DBB cụ thể2G ABB cụ thể2G RF cụ thểPhân hệ 3GL3L2L13G DBB cụ thể3G ABB cụ thể3G RF cụ thểHai hệ thống con này được làm hoạt độngchia sẻ tài nguyên DSP và HWPhân hệ ứng dụngThoại, Hình ảnhFaxNhắn tinGói số liệu...Phân hệ bảo dưỡngMicro, tai nghe,màn hình, bàn phím, chụp ảnhthẻ SIM, pin, bảo mậtPhân hệ lập thời gian biểuWinCE, Symbian, PalmOSLập thời gian biểuQuản lý cấu hìnhQuản lý công suấtSắp xếp tổ chứcĐồng bộ mức thấp, Đồng bộ mức caocho chuyển giao liên mạng Sắp xếp tổ chức Sắp xếp tổ chứcHALCHỨC NĂNG XỬ LÝ Ở LỚP VẬT LÝ CỦA DSPKiến trúc tập trung và phân tánPhương pháp bộ đồng xử lýCÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ PHẦN CỨNGKiến trúc tập trung: một bộ phận phần cứng có thể được lập trình cho nhiều hơn một modem CDMA, các tài nguyên có thể chia sẻ cho các chức năng khác nhau.* Ưu điểm: Yêu cầu tài nguyên nhỏ hơn.* Nhược điểm:Điều khiển phức tạp, trong cả phần cứng và phần mềm.Yêu cầu tốc độ đồng hồ cao hơn, tiêu thụ công suất lớn hơn một kiến trúc phân tánKIẾN TRÚC TẬP TRUNG VÀ PHÂN TÁNKiến trúc phân tán: ít liên quan tới việc chia sẻ tài nguyên, mỗi khối chức năng là riêng biệt và tương đối độc lập.* Ưu điểm:Dễ điều khiển, quản lý trong cả phần cứng và phần mềm do có sự phân chia riêng biệt.Yêu cầu tốc độ đồng hồ thấp hơn, tiêu thụ công suất nhỏ hơn một kiến trúc tập trung.* Nhược điểm: Yêu cầu tài nguyên lớn hơn.Khi thiết kế hệ thống kết hợp cả hai kiểu kiến trúc tập trung và phân tán để tận dụng được ưu điểm của cả hai phương pháp.Ưu điểm:Nâng cao khả năng tính toán của kiến trúc.Cung cấp chương trình phần mềm và khả năng nâng cấp cần thiết để đáp ứng sự phát triển của tiêu chuẩn.Cung cấp sự phân biệt dịch vụ.Đơn giản hóa xử lý mẫu ban đầu và tích hợp sau cùngPHƯƠNG PHÁP BỘ ĐỒNG XỬ LÝPhân loại:TCC – Tightly Coupled Coprocessor (Độ đồng xử lý kết hợp chặt)LCC – Loosely Coupled Coprocessor (Bộ đồng xử lý kết hợp lỏng)PHƯƠNG PHÁP BỘ ĐỒNG XỬ LÝTCC: DSP khởi tạo nhiệm vụ trên bộ đồng xử lý, hoàn thành theo trật tự sau khoảng vài chu kỳLCC: DSP khởi tạo nhiệm vụ trên bộ đồng xử lý, sẽ chạy trong nhiều chu kỳ lệnh trước khi nó cần nhiều sự tương tác hơn với DSP.PHƯƠNG PHÁP BỘ ĐỒNG XỬ LÝBỘ ĐỒNG XỬ LÝ KẾT HỢP CHẶT (TCC)BỘ ĐỒNG XỬ LÝ KẾT HỢP LỎNG (LCC)VAI TRÒ CỦA DSP TRONG 2G VÀ HAI CHẾ ĐỘTrong 2G:Chi phí hiệu quảPhân tách HW và SW, giúp phát triển độc lập HW và SW. Dẫn đến dễ cải tiến, nâng cấpTrong 3G:Sử dụng các bộ đồng xử lý để bổ sung cho sự thiếu công xuất xử lý của DSP.Trong tương lai tích hợp các chức năng của bộ đồng xử lý vào trong DSPPhương pháp hiệu quả để xây dựng một đầu cuối hai chế độ (2G và 3G) là tích hợp tất cả các thủ tục DSP vào cùng một lõi DSPSử dụng bộ nhớ hiệu quảQuản lý công suất hiệu quảQuản lý luồng bítCơ chế tái đồng bộSự cải tiến trong tương laiCÁC DSP KHẢ TRÌNH CHO CÁC MODEM TRẠM GỐC 3GThảo luận kiến trúc dựa trên TMS320C64x của TI làm DSP lõi, và sử dụng 3 bộ đồng xử lý mềm dẻo:Bộ đồng xử lý tương quan cho phần CDMA.Bộ đồng xử lý giải mã Turbo cho các dịch vụ số liệu.Bộ đồng xử lý giải mã Viterbi cho các dịch vụ thoại.NỘI DUNGXỬ LÝ BĂNG TẦN GỐC CDMA CƠ BẢNCÁC GIẢI PHÁP BỘ ĐỒNG XỬ LÝ MỀM DẺOBộ đồng xử lý giải mã ViterbiBộ đồng xử lý giải mã TurboBộ đồng xử lý tương quanBỘ ĐỒNG XỬ LÝ GIẢI MÃ VITERBIBỘ ĐỒNG XỬ LÝ GIẢI MÃ TURBOBỘ ĐỒNG XỬ LÝ TƯƠNG QUANSỬ DỤNG DSP KHẢ TRÌNH TRONG XỬ LÝ DÀN ANTENMô hình dàn bộ phát và phần tử antenBộ tạo búp sóng tuyến tính.Thích ứng tín hiệu mờ.Bộ tạo búp sóng phát và thu.ứng dụng trong mô hình kênh MIMO.NỘI DUNGMÔ HÌNH BỘ PHÁT VÀ PHẨN TỬ DÀN ANTENTâm của hệ tọa độ là tâm của dàn bộ thu.Mỗi bộ cảm biến có một tọa độ trong không gian ba chiều được xác định bởi p1 đến pMMột an ten đẳng hướng lý tưởng được đặt tại một điểm trong không gian r sẽ theo dõi một điện áp tại bộ phát có dạng:BỘ TẠO BÚP SÓNG TUYẾN TÍNH TẠI BỘ THUBiết do thu được, hay do ước tính từ đầu vào của một CODEC hoặc bằng cách sử dụng các thuộc tính của SOIGiá trị trọng số thu w tối ưu Hàm lỗi trung bình bình phương chuẩn NMSE Tỷ số tín hiệu trên tạp âm nhiễu SINR ĐẠO HÀM GẦN ĐÚNG CỰC ĐẠIBỘ XỬ LÝ CHUNG CHO MỘT BỘ TẠO TÚP SÓNG MỜMô hình kênh MIMODung lượng kênh truyền thông MIMO.Ước tính tuyến tính tín hiệu mong muốn trong mô hình kênh MIMO.Ước tính phi tuyến tín hiệu mong muốn trong mô hình kênh MIMO.ỨNG DỤNG TRONG MÔ HÌNH KÊNH MIMOCác DSP khả trình được ứng dụng rộng rãi trong các thiết kế điện tử viễn thông, tin học Các DSP khả trình ngày càng được cải tiến để đáp ứng các tiêu chuẩn của hệ thống 3G. Cung cấp khả năng xử lý thông tin, tính mềm dẻo, và cung cấp các dịch vụ đa phương tiện.Hướng tiếp theo của đề tài: Nghiên cứu ứng dụng của DSP trong SDR. Mô phỏng một số ứng dụng của DSP.KẾT LUẬNXIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN !TMS320C64PHỤ LỤCBảng mạch DSP ứng dụng trong mô hình MIMO của Smart Anten