Kỹ thuật Wavelet trong ADSL - pdf 14

Download miễn phí Kỹ thuật Wavelet trong ADSL
Đề tài: Kỹ thuật Wavelet trong ADSL

Mục lục

Tóm tắt i
Lời Thank ii
Mục lục .iii
Các thuật ngữ viết tắt v
Chương 1. Giới thiệu
1.1 Nền tảng của công nghệ ADSL .1
1.2 Mục đích của khoá luận .1
1.3 Tổ chức của khoá luận .2
Chương 2. Cơ bản về ADSL
2.1 Tập hợp xDSL .3
2.2 Kiến trúc của những hệ thống băng rộng dựa trên ADSL .4
2.3 Lớp vật lý .5
Chương 3. Những lý thuyết căn bản
3.1 Toán học 7
3.1 Lý thuyết viễn thông 9
Chương 4. Kĩ thuật đa tần số
4.1 Giới thiệu sự truyền dẫn đa tần rời rạc 11
4.2 Hiểu ý nghĩa của tín hiệu biểu tượng truyền đi .13
4.3 Việc dùng tiền tố vòng cho chuỗi kí tự .16
4.4 Kênh ADSL và những vòng CSA .20
4.5 Sự cân bằng để cực tiểu hoá ISI/ICI 21
4.6 Dung năng của một kênh MCM 22
4.7 Khung trong ADSL .24
Chương 5. Biến đổi wavelet
5.1 Giới thiệu về wavelet .25
5.1.1 Wavelet là gì? .25
5.1.2 Tại sao dùng wavelet .25
5.2 Phép phân tích đa phân giải .26
5.3 Những hàm wavelet .27
5.4 Biến đổi wavelet nhanh (FWT) .27
5.5 Wavelet trực giao .29
Chương 6. ADSL và mô hình hoá dựa trên wavelet
6.1 Giới thiệu .30
6.2 Biến điệu đa sóng mang .31
6.3 Những kết quả chung .35
6.4 Các kế hoặch biến điệu đặc biệt cho ADSL 37
6.5 Mô phỏng số 40
Chương 7 Kết luận
7.1 Những ý kiến cuối cùng .48
7.1.1 Tổng kết .48
7.1.2 Nghiên cứu mô phỏng .48
7.2 Kết luận 49
Tài liệu tham khảo 50


Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

i
mã hóa. Giải thuật “water pouring or filling” phân phối nhiều bít cho những kênh con
tốt ở giữa và ít bít hơn cho những kênh con xấu ở hai đầu. Do đó, chúng ta có thể
dùng 16QAM cho những kênh con tại trung tâm nhưng chỉ 8QAM hay 4QAM (hay
4PSK) tại đầu cuối kênh. Nhưng chúng ta vẫn có một mảng N-điểm vào {c(n)} cho
IFFT. Tuy nhiên trong giai đoạn huấn luyện ADSL chúng ta chỉ sử dụng QAM mức 4.
f∆
14
Kỹ thuật wavelet trong ADSL
Để tập trung trên vấn đề truyền dẫn của mảng {c(n)}, gồm cả sự cân bằng,
chúng ta thừa nhận rằng phương pháp QAM mức M được sử dụng, nghĩa là B = log2M
bít cho mỗi trạng thái cm, và tất cả các kênh con dùng một phép biến điệu như nhau,
nghĩa là không dùng phương pháp “water pouring” để ấn định tốc độ bít cho kênh con.
Ở đây, để thuận tiện như sẽ giải thích dưới đây, chúng ta dùng N cho số mẫu trong một
biểu tượng tín hiệu thực, và vì vậy chỉ chia kênh thành N/2 kênh con. Mối quan hệ
giữa tốc độ bít của dữ liệu C, chiều dài của biểu tượng T (một khung hay một khối
bit), và số mức M trong QAM là:
C
MNT 2log)2/(= . (4.1)
Mẫu tuần hoàn của tín hiệu ra QAM tại sóng mang con fn=n∆f (n,k=0,1,…, N-
1) là một véc tơ phức:
knNjm encknx
π2
)(),( = ,
với )()()( njbnanc mmm += , là tọa độ trong chùm sao tín hiệu.
Ta thu được kết quả mẫu ra (nghĩa là chuỗi kí tự) bằng cách cộng tín hiệu ra từ
các kênh con (dùng phép đổi P/S):
∑−
=
=
1
0
2
)()(
N
n
nk
N
j
m enckx
π
nghĩa là x(k) = IDFT{cm(n)}
Chú ý rằng để mối liên hệ giữa DFT/IDFT có hiệu lực, nó đòi hỏi cả chuỗi kí
tự miền thời gian {x(k)} và chuỗi miền tần số {cm(n)} phải là tuần hoàn với chu kì N
mẫu trong khoảng thời gian vô hạn. Tuy nhiên trên thực tế, chỉ cần lặp lại x(k) lần
trong khỏang thời gian nhớ (memory duration) của kênh, nghĩa là chiều dài của đáp
ứng xung h(n).
Trong truyền dẫn, thuận tiện hơn nếu truyền tín hiệu thực, và chúng ta đạt
được N mẫu x(k) thực bằng cách phản xạ (mirroring) và liên hiệp phức (complex
conjugating) N/2 giá trị đầu cm(n) để tạo N điểm vào cho phép IDFT. Chuỗi kí tự thực
đi ra là:
Với N lẻ ∑−
= ⎭⎬

⎩⎨
⎧ ++=
2/)1(
1
)(2)(2)0()(
N
n
mm nknN
CosnCakx φπ , (4.2)
trong đó 22 ))(())(()( nbnanC mmm += , và ⎟⎟⎠

⎜⎜⎝
⎛= −
)(
)(
tan)( 1
na
nbn
m
mφ .
15
Kỹ thuật wavelet trong ADSL
Với N chẵn, vì kênh giữa có pha bằng không, chuỗi kí tự ra từ IDFT
là:
)2/(Ncm
∑−
=
+⎭⎬

⎩⎨
⎧ ++=
2/)1(
1
)()2/()(2)(2)0()(
N
n
mmm nCosNanknN
CosnCakx πφπ . (4.3)
Tốc độ lấy mẫu tín hiệu TfNf s ∆=∆= /1 tương ứng với hai lần tần số sóng
mang kênh con cao nhất , và chiều dài của một khung gồm N kí tự { } là T =
N∆T = 1/ . Tần số chủ yếu trong khung kí tự được sinh ra là , với
hay (N-1)/2 cho N chẵn hay lẻ theo thứ tự ấy.
2/Nf )(kx
f∆ Nnff sn /=
2/0 Nn ≤≤
N-điểm
IFFT
c1
c2
c1*
x1
x2
x3
xNc2*
cN
cN-1*
1 kí tự của
N mẫu
số thực
trị
N/2 kí tự con (1
kí tự con cho
mỗi sóng mang)
c0
Hình 4.5 N-điểm IFFT
Sơ đồ trên cho thấy một phương pháp hữu hiệu để thực hiện phép biến điệu
MCM bằng cách dùng IFFT để chuyển mảng { } của kênh con đầu vào thành một
mảng miền thời gian thực của IFFT ở đầu ra, nghĩa là trong dạng ma trận
)(ncm
[ ] [ knW ]=kx . [ ]nc , (4.4)
ở đây ma trận biến đổi IDFT [ ] = [nkw , nkNje )/2( π ].
Tại bộ nhận, toán tử ngược được sử dụng để thi hành phép giải biến điệu để
thu hồi {cn}. Lợi ích thực tế của sự dùng DFT/IDFT là các tính chất tuyến tính, phép
dời vòng, đối xứng, và nhân chập vòng, tức là:
{ } { }[ ])(.)()(*)( nhDFTkxDFTIDFTnhkx ↔ .
Cái hấp dẫn của việc dùng IFFT là, vì mối liên hệ họa âm (trực giao) giữa các
sóng mang của các kênh con, sẽ không có nhiễu xuyên sóng mang (ICI). Băng tần của
mỗi kênh con là băng tần hình chữ nhật của DFT, và đáp ứng kênh con có dạng
sinc(k
f∆
π ), vì thế không có nhiễu xuyên kí tự (ISI). Chú ý rằng tính chất này chỉ đúng
16
Kỹ thuật wavelet trong ADSL
khi chiều dài hàm sinc là vô hạn. Không may là, sau khi truyền qua kênh bị phân tán
thời gian (time-dispersive) và độ dài hữu hạn của biến đổi DFT/IDFT, tính trực giao
giữa các kênh con bị phá huỷ và ISI và ICI lại xuất hiện.
4.3 Việc dùng tiền tố vòng (cyclic prefix) cho chuỗi kí tự
Rất hữu ích nếu hiểu được ảnh hưởng của trí nhớ của kênh trên dữ liệu ra,
bằng cách nghiên cứu tính chất của nhân chập thẳng so với nhân chập vòng. Cho một
kênh với độ trễ D mẫu, nghĩa là h(0) tới h(D-1) là những mẫu đi trước (precursor),
h(D) là đỉnh của kênh đáp ứng xung (CIR), và h(D+1) tới h(L-1) là những mẫu đuôi
(tail), chúng ta chỉ số hóa đáp ứng xung bắt đầu từ h(0), và đó là mẫu đầu tiên của
kênh mà dữ liệu phải gặp.
Kí tự
c(0) c(1) … c(D) … c(L-1)
xN-1 xN-2 ……………….. x0
Kênh
Tín hiệu ra từ kênh là: ∑
=
−=
k
i
iki hxky
0
)( , (4.5)
hay dưới dạng ma trận [ )(ky ] = [ ),( kih ] [. )(( ix ], (4.6)
ở đây ma trận đáp ứng kênh có kích thước là (N+L-1) x (N). Ví dụ D=3 như trong hình
dưới đây.
17
Kỹ thuật wavelet trong ADSL
Rõ ràng là (i) nhân chập thẳng không cho một ma trận vòng h, và (ii) D mẫu
đầu tiên trong đầu ra y(k) là đáp ứng chuyển tiếp của kênh do cái phần đầu của đáp
ứng xung của nó, và cuối cùng là (iii) (L-D-1) mẫu sau cùng của đáp ứng xung của
kênh (CIR). Phải biết rằng chiều dài của những đáp ứng chuyển tiếp tại hai đầu cuối
không phụ thuộc vào chiều dài N. Trong khoảng thời gian giữa chuyển tiếp đầu và
chuyển tiếp đuôi, tín hiệu ra đang ở trong trạng thái ổn định và có thể được làm cho
tuần hoàn nếu chuỗi vào x(k) là tuần hoàn. Chính những mẫu đuôi này tràn qua can
thiệp với ký tự tiếp theo và gây nên ISI. Thực tế này đã gợi ý cho ta gắn phía trước
một CP (cyclic prefix) có chiều dài ν mẫu để (i) ít nhất phủ hay bảo vệ chống lại ảnh
hưởng ISI của những mẫu đuôi của đáp ứng của kí tự trước, và (ii) làm x(k) xuất hiện
tuần hoàn để đầu ra của nó trong trạng thái ổn định cũng tuần hoàn, vậy cho phép ta
dùng DFT và do đó tránh được ICI.
Để phân tích đơn giản, sau đây chúng ta thừa nhận độ trễ kênh D=0, nghĩa là
c(0) là mẫu chính của CIR. Để làm mối quan hệ nhân chập thẳng trên trở thành một
ma trận vòng, thì hiển nhiên là chiều dài CP phải phủ ít nhất chiều dài đáp ứng phần
đuôi, nghĩa là (L-1). Vì thế )1( −≥ Lv .
⎥⎥
⎥⎥
⎥⎥
⎥⎥
⎥⎥
⎥⎥


⎢⎢
⎢⎢
⎢⎢
⎢⎢
⎢⎢
⎢⎢



Ο





=
⎥⎥
⎥⎥
⎥⎥
⎥⎥
⎥⎥



⎢⎢
⎢⎢
⎢⎢
⎢⎢
⎢⎢



−+

)0()1()2()1(.
.
000)0()1(..)1(0
0000)0()1(.)1(
00.
)3(.)1(000)0()1()2(
)2()3(.)1(00)0()1(
)1()2()3(.)1(000)0(
)2(
.
.
)1(
.
.
)1(
)0(
hhhLh
hhLh
hhLh
hLhhhh
hhLhhh
hhhLhh
LNy
Ly
y
y
K .
⎥⎥
⎥⎥
⎥⎥
⎥⎥



⎢⎢
⎢⎢
⎢⎢
⎢⎢





)1(
.
)(
.
.
)1(
)0(
Nx
vNx
x
x
Ma trận và các véctơ trong phương trình trên đều có tính chất vòng. Vì thế có
một mối quan hệ nhân chập vòng giữa hai chuỗi hữu hạn {x(k)} và {h(k)}, và mối
quan hệ DFT dưới đây có giá trị.
{ } { } { })(.)()()(*)()( kxDFTkhDFTkyDFTkxkhky =↔= . (4.7)
Chúng ta ghi nhớ ...
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status