OFDM và ứng dụng trong Truyền hình số mặt đất DVB-T

Lê Thị Cúc Luận văn thạc sỹ khoa học1

Phần mở đầu 3
1. Lý do chọn đề tài 3
2. Quá trình nghiên cứu 3
3. Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 3
4. Tóm tắt luận điểm cơ bản luận văn 3
5. Phương pháp nghiên cứu 3
BẢN CAM ĐOAN 4
Danh mục từ viết tắt 5
Danh mục hình vẽ 8
Chương I – Giới thiệu tổng quan về OFDM 10
1.1. Giới thiệu chương 10
1.2. Đề xuất mô hình máy phát OFDM 11
1.3. Đề xuất mô hình máy thu OFDM 12
1.4. Điều chế tín hiệu OFDM 12
1.4.1. Nguyên lý điều chế OFDM 13
1.4.1.1. Đa sóng mang con trực giao 14
1.4.1.2. Chồng phổ để tiết kiệm băng thông 17
1.4.1.3. Chèn khoảng bảo vệ loại bỏ nhiễu xuyên ký tự 18
1.4.1.4. Mô tả toán học quá trình điều chế 20
1.4.2. Các kỹ thuật điều chế sóng mang đơn trong OFDM 24
1.4.2.1. Điều chế BPSK 25
1.4.2.2. Điều chế QPSK 27
1.4.2.3. Điều chế QAM 29
1.4.2.4. Mã Gray 30

3.2.1.2. Fading lựa chọn tần số 49
3.2.1.3. Trải trễ (Delay Spread) 49
3.2.2. Dịch Doppler 50
3.2.3. Sự suy giảm tín hiệu (Attenuation) 51
3.2.4. Nhiễu AWGN 51
3.2.5. Nhiễu liên ký tự ISI 52
2.2.6. Nhiễu liên sóng mang ICI 52
3.3. Khắc phục một số ảnh hưởng đến chất lượng phát sóng DVB-T 53
3.3.1. Sử dụng tiền tố lặp CP 53
3.3.2. Sử dụng khoảng bảo vệ 55
3.3.3. Lọc băng thông 57
3.4. Giới hạn băng thông của OFDM 58
3.5. Kết luận chương 58
Chương IV – Ước lượng tham số và xây dựng mô hình kênh truyền OFDM ứng dụng trong truyền
hình số mặt đất DVB-T 59
4.1. Giới thiệu chương 59
4.2. Mô hình ước lượng kênh 59
4.3. Các phương pháp ước lượng kênh 61
2.4.1 Phương pháp ước lượng kênh dùng pilot 61
2.4.1.1. Cách thức ước lượng kênh dùng pilot 61
2.4.1.2. Mô tả toán học phương pháp ước lượng kênh dùng pilot 62
4.4. Mô hình kênh truyền OFDM ứng dụng trong truyền hình số mặt đất DVB-T 65
4.4.1. Mạng đơn tần SFN 65
4.4.2. Lựa chọn phương pháp điều chế cho mô hình 67
4.4.3. Mô hình kênh truyền và phương pháp mô phỏng Error! Bookmark not defined.
4.4.3.1. Mô hình kênh truyền OFDM ứng dụng trong DVB-T Error! Bookmark not
defined.
4.4.3.2. Phương pháp mô phỏng Error! Bookmark not defined.
4.4.3.3. Kết quả mô phỏng Error! Bookmark not defined.
4.5. Kết luận chương 69

Mục đích: Tìm hiểu ngọn ngành căn nguyên từng khái niệm nhỏ của ứng
dụng công nghệ OFDM trong truyền hình số mặt đất.
Đối tượng: Xoay quanh hệ thống DVB-T và OFDM.
Phạm vi: Ở mức độ ứng dụng công nghệ.
4. Tóm tt lun đim cơ bn lun văn
Luận văn bám sát hai luận điểm chính:
Truyền hình số mặt đất với các khái niệm và mô tả kỹ thuật cơ bản
Bám sát nội dung của truyền hình số mặt đất để lồng dần vào phương pháp
điều chế ghép kênh phân chia theo tần số trực giao.
5. Phương pháp nghiên cu
Phương pháp nghiên cứu đóng vai trò quyết định thành quả nghiên cứu, với mục
tiêu tìm hiểu lại nền móng của vấn đề, em bắt đầu từ những bước cơ bản sau:
Tìm hiểu rõ từng khái niệm, thuật ngữ.
OFDM và ứng dụng trong Truyền hình số mặt đất DVB-T

Lê Thị Cúc Luận văn thạc sỹ khoa học4

Dựa trên khái niệm, thuật ngữ đó liên kết lại thành nội dung.
BẢN CAM ĐOAN
Tôi: Lê Thị Cúc. Học viên lớp CH-ĐTTH2009, Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Thầy hướng dẫn Luận văn: PGS.TS. Nguyễn Quốc Trung
Xuyên suốt cuốn luận văn là câu trả lời cho câu hỏi: “Làm thế nào để triển khai
Công nghệ điều chế ghép kênh phân chia theo tần số trực giao cho truyền hình số
mặt đất DVB-T ?”
Để có được cuốn luận văn này, tác giả chân thành cám ơn thầy giáo PGS.TS.
Nguyễn Quốc Trung, thầy giáo TS. Nguyễn Vũ Sơn đã có nhiều giúp đỡ.
Thêm nữa, cuốn luận văn ra đời là tâm huyết, suy ngẫm, tìm hiểu và đọc dịch tài

1 ACEC American Council of Engineering
Companies
Ủy ban Tư vấn về tương thích điện từ
2 ADSL
Asymmetric Digital Subscriber Line

Đường thuê bao số không đối xứng
3 AM Amplitude Modulation Điều biên
4 ASK Amplitude Shift Keying Điều chế dịch biên
5 ATSC Advanced Television Systems
Committee
Uỷ ban tiêu chuẩn truyền hình tiên tiến

6 AVC Advanced Video Coding Mã hóa hình ảnh tiên tiến
7
AWGN
Additive White Gaussian Noise Kênh nhiễu trắng
8 BER Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi bít
9 CENELEC

European Committee for
Electrotechnical Standardization
Uỷ ban tiêu chu
ẩn hoá về kỹ thuật điện
châu Âu
10 COFDM Code Orthogonal frequency-
division
multiplexing
Mã hóa ghép kênh phân chia theo tần
số trực giao

26 EHF
Extremely High Frequency
Tần số cực cao
27 ETSI European Telecommunications
Standards Institute
Viện Tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu
OFDM và ứng dụng trong Truyền hình số mặt đất DVB-T

Lê Thị Cúc Luận văn thạc sỹ khoa học6

28
E-UTRA
Evolved UMTS Terrestrial Radio
Access
Truy nhập vô tuyến mặt đất mở
29 FCA
Fixed Channel Allocation
Cấp phát kênh cố định
30 FCC Federal Communications
Commission
Uỷ ban truyền thông liên bang
31 FDE Frequency Domain Equalization Cân bằng miền tần số
32 FDM Frequency-division multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số
33 FEC Forward Error Correction Sửa lỗi ngược
34 FFT
Fast Fourier Transform
Biến đổi Fourier nhanh

Dịch vụ tích hợp phát sóng kỹ thuật số

46 ISI Inter Symbol Interference Nhiễu liên ký tự
47 ISO International Organization for
Standardization
Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế
48 JTC Joint Technology Committee Uỷ ban kỹ thuật liên hợp
49 JVT Joint Video Team Nhóm hình ảnh
50 LOS
Line-Of-Sight
ầm nhìn thẳng
51 MBMS Multimedia Broadcast and Multicast
Services
Đa dịch vụ và phát sóng đa phương
tiện
52 MPEG Moving Picture Experts Group Hội phim ảnh thế giới
54 NGH Next Generation Handheld Cầm tay thế hệ mơi
55 NTSC National Television System
Committee
Uỷ ban hệ thống truyền hình quốc gia
56 OFDM Orthogonal frequency-division
multiplexing
Ghép kênh phân chia theo tần số trực
giao
57 PAPR Peak-to-average Power Ratio Tỷ lệ công suất đỉnh – trung bình
58 PES Packetized Elementary Stream Đóng gói dòng con
59 PM Phase Modulation Điều pha
60 PS Program Stream Chương trình vận chuyển
61 PSK Phase Shift Keying Dịch pha
OFDM và ứng dụng trong Truyền hình số mặt đất DVB-T

Hệ thống viễn thông di động toàn cầu
75 VCEG Video Coding Experts Group Nhóm chuyên gia mã hóa hình ảnh
76 VHF Very High Frequency Tần số cực cao
77 WRAN Wireless Regional Area Networks Mạng không dây địa phương OFDM và ứng dụng trong Truyền hình số mặt đất DVB-T

Lê Thị Cúc Luận văn thạc sỹ khoa học8

Hình 2.28 – Bề rộng phổ và băng thông của OFDM 39
Hình 2.29 – Truyền hình số mặt đất với hiệu ứng Doppler và đa đường 39
Hình 2.30 – Tổ chức lại tài nguyên kênh vô tuyến 40
Hình 2.31 – Trải sóng mang con lên các cell 40
Hình 2.32 – Chèn khoảng bảo vệ để chống nhiễu liên ký tự 41
Hình 2.33 – Các tia sóng đến trong khoảng thời gian bảo vệ 41
Hình 2.34 – Chèn tín hiệu chỉ dẫn pilot 42
Hình 2.35 – Sóng mang kết hợp với pilot trong DVB-T 43
Hình 2.36 – Chèn dữ liệu vào các ký tự 43
Hình 2.37 – Trải các bít dữ liệu lên khoảng đều các sóng mang 44
Hình 2.38 – Cấu trúc một siêu khung DVB-T 45
Hình 2.39 – Cấu trúc khung truyền dẫn DVB-T 45
Hình 3.40 - Đa đường nguyên nhân xuất hiện bóng mờ 47
Hình 3.41 – Fading Rayleigh khi thiết bị di động di chuyển (ở tần số 900MHz) 48
Hình 3.42 - Trải trễ đa đường 49
Hình 3.43 - Lỗi dịch tần số gây nhiễu ICI trong hệ thống OFDM 53
OFDM và ứng dụng trong Truyền hình số mặt đất DVB-T

Lê Thị Cúc Luận văn thạc sỹ khoa học9

Hình 3.44 – Mô tả tiền tố lặp 54
Hình 3.45 - OFDM có khoảng bảo vệ và không có khoảng bảo vệ 56
Hình 3.46 - Phổ của tín hiệu OFDM gồm 52 tải phụ không có hạn chế băng thông 58
Hình 4.47 - Mô hình hệ thống ước lượng kênh dùng pilot 61
Hình 4.48 – Ước lượng theo chiều dọc (trục tần số) 61
Hình 4.49 – Ước lượng theo chiều ngang (trục thời gian) 62
Hình 3.50 – Kiến trúc mạng đơn tần DVB 66
10Chương I – Giới thiệu tổng quan về OFDM
1.1. Gii thiu
Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM), cơ bản giống với mã hóa
OFDM (COFDM – Code OFDM) và điều chế đa âm rời rạc (DMT), là một dạng ghép
kênh phân chia theo tần số sử dụng như một phương pháp điều chế số đa sóng mang. Số
lượng lớn các sóng mang con có khoảng cách chặt chẽ, trực giao với nhau được dùng
mang dữ liệu. Dữ liệu được phân tách thành dòng hoặc kênh dữ liệu song song, cho từng
sóng mang con. Mỗi sóng mang con được điều chế với một dạng điều chế thông thường
(như điều biên vuông góc hoặc dịch pha) ở tốc độ dữ liệu thấp, duy trì tổng tốc độ dữ liệu
tương tự với dạng điều chế đơn sóng mang thông thường ở cùng mức băng thông.
OFDM được phát triển thành dạng phổ biến cho truyền thông số băng rộng không
dây hoặc có dây, được dùng trong các ứng dụng như truyền hình và phát thanh số, mạng
không dây và truy nhập internet băng rộng.
Ưu điểm chính của OFDM qua dạng sóng mang con là nó có thể đối phó với điều
kiện kênh truyền nghiêm trọng (ví dụ, suy giảm tần số cao trong dây dẫn dài, nhiễu hẹp và
suy giảm (fading) tần số lựa chọn do đa đường) mà không cần bộ lọc cân bằng phức tạp.
Cân bằng kênh được đơn giản hóa vì OFDM có thể được quan sát như sử dụng tín hiệu
băng hẹp từ nhiều điều biến chậm hơn một tín hiệu băng rộng điều biến nhanh. Tốc độ ký
tự thấp khiến việc dùng một khoảng bảo vệ giữa các ký tự phải chăng, để có thể xử lý thời
gian lan truyền và loại bỏ nhiễu liên ký tự (ISI). Cơ chế này cũng tạo điều kiện cho việc
thiết kế các mạng đơn tần (SFNs), nơi một vài thiết bị phát liền kề gửi tín hiệu cùng lúc ở
cùng một tần số, hiếm khi thấy can thiệp như vẫn tìm thấy ở hệ thống đơn sóng mang
truyền thống.
Để phát sóng vô tuyến dùng công nghệ OFDM, ý tưởng cấu trúc máy phát đề xuất
như sau:


12

1.3. Đ xut mô hình máy thu OFDM

Hình 1.2 – Mô hình máy thu OFDM

Máy thu tín hiệu , sau đó được trộn cầu phương xuống băng tần cơ bản sử dụng
sóng cosine và sine tại tần số sóng mang, tạo ra tín hiệu trung tâm , sau đó qua bộ lọc
thông thấp. Tín hiệu băng tần cơ bản sau đó được lấy mẫu và số hóa sử dụng bộ biến đổi
tương tự - số (ADC), và một biến đổi ngược FFT quay ngược trở lại miền tần số, trả về
dòng song song, mỗi dòng được biến đổi tới dòng nhị phân sử dụng một bộ dò ký tự dành
riêng. Các dòng này sau đó được kết hợp lại thành dòng nối tiếp , bằng cách ước lượng
dòng nhị phân gốc tại máy phát.
Tín hiệu qua anten của máy phát là sóng mang đã được điều chế, truyền dẫn qua
kênh truyền vô tuyến để đến anten của máy thu, cơ bản quá trình điều chế như sau:
1.4. Điu ch tín hiu OFDM
Điều chế tín hiệu là quá trình biến đổi một hay nhiều thông số của một tín hiệu tuần
hoàn theo sự thay đổi một tín hiệu mang thông tin cần truyền đi xa. Tín hiệu tuần hoàn gọi
là sóng mang. Tín hiệu mang thông tin gọi là tín hiệu được điều chế. Ở đầu thu bộ giải
điều chế sẽ dựa vào sự thay đổi thông số đó của sóng mang tái tạo lại tín hiệu mang thông
tin ban đầu. Các thông số của sóng mang được dùng trong quá trình điều chế có thể là biên
độ, pha, tần số.
Ví dụ: tín hiệu tiếng nói có tần số thấp, không thể truyền đi xa được. Người ta dùng
một tín hiệu hình sin có tần số cao (để có thể truyền đi xa được) làm sóng mang. Biến đổi
OFDM và ứng dụng trong Truyền hình số mặt đất DVB-T

Lê Thị Cúc Luận văn thạc sỹ khoa học
trên một sóng mang.

Hình 1.4 – Hệ thống đơn sóng mang

Các ký tự phát đi là các xung được định dạng bằng bộ lọc ở phía phát. Sau khi
truyền trên kênh đa đường. Ở phía thu, một bộ lọc phối hợp với kênh truyền được sử dụng
nhằm cực đại tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) ở thiết bị thu nhận dữ liệu. Đối với hệ thống
đơn sóng mang, việc loại bỏ nhiễu giao thoa bên thu cực kỳ phức tạp. Đây chính là
nguyên nhân để các hệ thống đa sóng mang chiếm ưu thế hơn các hệ thống đơn sóng
mang.
Nếu truyền tín hiệu không phải bằng một sóng mang mà bằng nhiều sóng mang,
mỗi sóng mang tải một phần dữ liệu có ích và được trải đều trên cả băng thông thì khi chịu
ảnh hưởng xấu của đáp tuyến kênh sẽ chỉ có một phần dữ liệu có ích bị mất, trên cơ sở dữ
liệu mà các sóng mang khác mang tải có thể khôi phục dữ liệu có ích.

Hình 1.5 – Hệ thống đa sóng mang

OFDM và ứng dụng trong Truyền hình số mặt đất DVB-T

Lê Thị Cúc Luận văn thạc sỹ khoa học15

Hệ thống đa sóng mang của OFDM bao gồm các sóng mang con trực giao:
Trực giao chỉ ra rằng có một mối quan hệ chính xác giữa các tần số của các sóng
mang trong hệ thống OFDM. Trong hệ thống FDM thông thường, các sóng mang được

các sóng mang con khác. Thêm vào đó, nhờ kỹ thuật đa sóng mang dựa trên FFT và IFFT
nên hệ thống OFDM đạt được hiệu quả không phải bằng việc lọc dải thông mà bằng việc
xử lý băng tần gốc.
Một cách khác để xem tính trực giao của những tín hiệu OFDM là xem phổ của nó.
Trong miền tần số, mỗi sóng mang thứ cấp OFDM có đáp tuyến tần số sinc (sin (x)/x).
Đó là kết quả thời gian symbol tương ứng với nghịch đảo của sóng mang. Mỗi
symbol của OFDM được truyền trong một thời gian cố định (TFFT). Thời gian symbol
tương ứng với nghịch đảo của khoảng cách tải phụ 1/TFFT Hz. Dạng sóng hình chữ nhật
này trong miền thời gian dẫn đến đáp tuyến tần số sinc trong miền tần số. Mỗi tải phụ có
một đỉnh tại tần số trung tâm và một số giá trị không được đặt cân bằng theo các khoảng
trống tần số bằng khoảng cách sóng mang. Bản chất trực giao của việc truyền là kết quả
của đỉnh mỗi tải phụ. Tín hiệu này được phát hiện nhờ biến đổi Fourier rời rạc (DFT).

Hình 1.7 – Phổ các sóng mang con trực giao

Trong công nghệ FDM truyền thống, các sóng mang được lọc ra riêng biệt để bảo
đảm không có sự chồng phổ, do đó không có hiện tượng giao thoa ký tự ISI giữa những
sóng mang nhưng phổ lại chưa được sử dụng với hiệu quả cao nhất.
OFDM và ứng dụng trong Truyền hình số mặt đất DVB-T

Lê Thị Cúc Luận văn thạc sỹ khoa học17

Với kỹ thuật OFDM, nếu khoảng cách sóng mang được chọn sao cho những sóng
mang trực giao trong chu kỳ ký tự thì những tín hiệu được khôi phục mà không giao thoa
hay chồng phổ.
Nhiễu xuyên ký tự ISI được hạn chế hầu như hoàn toàn do việc đưa vào một
khoảng thời gian bảo vệ trong mỗi symbol OFDM. Trong khoảng thời gian bảo vệ, mỗi

giữa những đài. Tuy nhiên không có sự kết hợp đồng bộ giữa mỗi trạm với các trạm khác.
Với cách truyền OFDM, những tín hiệu thông tin từ nhiều trạm được kết hợp trong một
dòng dữ liệu ghép kênh đơn. Sau đó dữ liệu này được truyền khi sử dụng khối OFDM
được tạo ra từ gói dày đặc nhiều sóng mang. Tất cả các sóng mang thứ cấp trong tín hiệu
OFDM được đồng bộ thời gian và tần số với nhau, cho phép kiểm soát can nhiễu giữa
những sóng mang. Các sóng mang này chồng lấp nhau trong miền tần số, nhưng không
gây can nhiễu giữa các sóng mang (ICI) do bản chất trực giao của điều chế. Với FDM
những tín hiệu truyền cần có khoảng bảo vệ tần số lớn giữa những kênh để ngăn ngừa can
nhiễu. Điều này làm giảm hiệu quả phổ. Tuy nhiên với OFDM sự đóng gói trực giao
những sóng mang làm giảm đáng kể khoảng bảo vệ cải thiện hiệu quả phổ.
Do vậy, khi sử dụng nhiều sóng mang có tốc độ bit thấp, các dữ liệu gốc sẽ thu
được chính xác. Để khôi phục dữ liệu đã mất, người ta sử dụng phương pháp sửa lỗi tiến
(FFC). Ở máy thu, mỗi sóng mang được tách ra khi dùng bộ lọc thông thường và giải điều
chế. Tuy nhiên, để không có can nhiễu giữa các sóng mang (ICI) phải có khoảng bảo vệ
khi hiệu quả phổ kém.
OFDM là một kỹ thuật điều chế đa sóng mang, trong đó dữ liệu được truyền song
song nhờ vô số sóng mang phụ mang các bit thông tin. Bằng cách này ta có thể tận dụng
băng thông tín hiệu, chống lại nhiễu giữa các ký tự,…Để làm được điều này, một sóng
mang phụ cần một máy phát sóng sin, một bộ điều chế và giải điều chế của riêng nó, rất
khó khăn nếu số sóng mang phụ là khá lớn. Nhằm giải quyết vấn đề này, khối thực hiện
chức năng biến đổi IDFT/DFT được dùng để thay thế hàng loạt các bộ dao động tạo sóng
OFDM và ứng dụng trong Truyền hình số mặt đất DVB-T

Lê Thị Cúc Luận văn thạc sỹ khoa học19

sin, bộ điều chế, giải điều chế. Hơn nữa, IFFT/FFT được xem là một thuật toán giúp cho
việc biến đổi IDFT/DFT nhanh và gọn hơn bằng cách giảm số phép nhân phức khi thực

l
.
N
: Số sóng mang nhánh
L
: Chiều dài tiền tố lặp
1 1
s
T NT
=
: Khoảng cách giữa các sóng mang nhánh

Hình 1.9 – Chèn khoảng bảo vệ loại bỏ nhiễu liên ký tự

Giải pháp khắc phục hiệu quả phổ kém khi có khoảng bảo vệ (Guard Period) là
giảm khoảng cách các sóng mang và cho phép phổ của các sóng mang cạnh nhau trùng lặp
nhau. Sự trùng lắp này được phép nếu khoảng cách giữa các sóng mang được chọn chính
xác. Khoảng cách này được chọn ứng với trường hợp sóng mang trực giao với nhau. Đó
chính là phương pháp ghép kênh theo tần số trực giao. Từ giữa những năm 1980, người ta
đã có những ý tưởng về phương pháp này nhưng còn hạn chế về mặt công nghệ, vì khó tạo
ra các bộ điều chế đa sóng mang giá thành thấp theo biến đổi nhanh Fuorier IFFT. Hiện
nay, nhờ ứng dụng công nghệ mạch tích hợp nên phương pháp này đã được đưa vào ứng
dụng trong thực tiễn.
OFDM và
ứ
ng d
ụ
ng trong Truy
ề
n hình s

thể hiện bởi công thức:
1
[ )]
0
1
( ) ( ).
n c
N
j t
s c
n
S t A t e
N
ω
−
+Φ
=
=
∑
(1.1)
Trong đó:
0
N
ω ω ω
= + ∆

Nếu tín hiệu được lấy mẫu với tần số lấy mẫu là 1/T (với T là chu kỳ lấy mẫu), thì
tín hiệu hợp thành được thể hiện bởi công thức:
0
1

1
( )
0
1
( ) .
n
N
j
j n kT
s n
n
S kT A e e
N
ω
−
Φ
∆
=
=
∑
(1.3)
So sánh (1.3) với dạng tổng quát của biến đổi Fourier ngược ta có:
1
2 /
0
1
( )
N
j nk N
n

ặ
t
đấ
t DVB-T

Lê Th
ị
Cúc Lu
ậ
n v
ă
n th
ạ
c s
ỹ
khoa h
ọ
c21

một mạng trực giao thì độc lập tuyến tính với nhau. Có thể xem tập hợp các sóng mang
phát đi là một mạng trực giao cho bởi công thức:
0
( ) exp( )
2
k k
k
t j t

τ
τ
Π −
=
Π −
Khi
p q
=
và
( )
b a
τ
− =

( p,q là hai s
ố
nguyên) (1.6)

Các sóng mang thường tách riêng
ra tần số 1/τ, đạt đến yêu cầu của tính
trực giao thì chúng được tương quan trên
một thời đoạn τ. Nếu tín hiệu gọi là trực
giao nếu chúng độc lập với nhau. Sự trực
giao cho phép truyền tín hiệu hoàn hảo
trên một kênh chung và phát hiện chúng
mà không có can nhiễu. N hững tải phụ
trong OFDM được đặt gần nhau, gần nhất
theo lý thuyết trong khi duy trì tính trực
giao của chúng. OFDM đạt được trực
giao bởi việc sắp xếp một trong các tín

n v
ă
n th
ạ
c s
ỹ
khoa h
ọ
c22

Vì dạng sóng là tuần hoàn và chỉ được mở rộng bằng Tcp. Lúc này tín hiệu được
biểu diễn trong khoảng mở rộng [0,T) là:
1
0
( ) . ( )
N
k k
k
S t x t
−
=
= Φ
∑
(1.7)
Ở đây Фk(t) tạo thành tập hợp các hàm cơ sở trực giao
1
2

2 ( )
1
( )
0
CP
j kf t T
CP
k
e
T T
t
Π −


−
Φ =



Nếu
[0, )
[0, )
t t
t t
∈
∉
(1.8)
Và tín hiệu cuối cùng:
1
,

ng d
ụ
ng trong Truy
ề
n hình s
ố
m
ặ
t
đấ
t DVB-T

Lê Th
ị
Cúc Lu
ậ
n v
ă
n th
ạ
c s
ỹ
khoa h
ọ
c23

Ví dụ: Giá trị trung bình của hàm sin sau:

Hình 1.14 – Tích của hai sóng sin cùng tần sốNếu hai sóng sin có cùng tần số
như nhau thì dạng sóng hợp thành luôn
dương, giá trị trung bình của nó luôn
khác không. Đây là vấn đề rất quan trọng
trong quá trình điều chế OFDM. Các máy
thu OFDM biến đổi tín hiệu thu được từ
miền tần số nhờ dùng kỹ thuật xử lý tín
hiệu số gọi là biến đổi nhanh Fourier
(FFT). OFDM và
ứ
ng d
ụ
ng trong Truy
ề
n hình s
ố
m
ặ
t
đấ
t DVB-T

1.4.2. Các kỹ thuật điều chế sóng mang đơn trong OFDM
Điều chế số sóng mang đơn có thể dùng các dạng sau:
ASK, FSK, PSK, DPSK, QPSK
Differential QPSK (DPSK)
Gaussian FSK & MSK
Kết hợp ASK & PSK (QAM, APK)
1. ASK (Amplitude Shift Keying), tiếng Việt gọi là điều chế số theo biên độ
tín hiệu. Tín hiệu ASK có dạng sóng dao động có tần số f, mỗi bit đặc trưng bởi biên độ
khác nhau của tín hiệu.
Ví dụ: tín hiệu ASK có tần số 100 KHz, biên độ tín hiệu = 1 cho bit 0 và biên độ tín hiệu =
-1 cho bit 1.
2. FSK (Frequency Shift Keying), tiếng Việt gọi là điều chế số theo tần số tín
hiệu. Tín hiệu FSK có dạng sóng dao động có tần số khác nhau, mỗi bit đặc trưng bởi tần
số khác nhau này của tín hiệu. ưu điểm của điều chế này là dễ chế tạo nhưng lại hay mắc
lỗi khi truyến
Ví dụ: f = 100Khz cho bit 0 và f' = 200Khz cho bit 1.
OFDM và
ứ
ng d
ụ
ng trong Truy
ề
n hình s
ố
m
ặ
t
đấ
t DVB-T


cho QPSK.

Mô hình điều chế được sử dụng tùy vào việc dụng hòa giữa yêu cầu tốc độ truyền
dẫn và chất lượng truyền dẫn.
1.4.2.1.
Điều chế BPSK
Trong một hệ thống điều chế BPSK, cặp các tín hiệu s1(t), s2(t) được sử dụng để
biểu diễn các kí hiệu cơ số hai là "0" và "1" được định nghĩa như sau:

2
( ) os[2 ( ) ]
( ) ( 1) ;0 ; 1,2
b
i c
b
b
E
S t c f t t
T
t i t T i
θ θ
θ
= Π + +
= − Π ≤ ≤ =

(1.10)

Trích đoạn Rayleigh fading Nhiễu liên sóng mang ICI Lựa chọn phương pháp điều chế cho mô hình

---