Download miễn phí Đồ án Công nghệ OFDM và các ứng dụng trong thông tin vô tuyến



MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ KĨ THUẬT OFDM 1
1.1. Giới thiệu chương 1
1.2. Khái niệm OFDM 3
1.3. Nguyên lý cơ bản của OFDM 3
1.4. Tính trực giao của tín hiệu OFDM 5
1.5. Sử dụng biến đổi IFFT để tạo sóng mang con(subcarrier) 8
1.6. ISI, ICI trong hệ thống OFDM 11
1.7. Các ảnh hưởng tới chỉ tiêu kỹ thuật OFDM 15
1.7.1. Ảnh hưởng của bộ lọc băng thông 15
1.7.2. Ảnh hưởng của nhiễu tạp âm trắng AWGN (Additive White Gaussian Noise) đến OFDM 16
1.7.3. Ảnh hưởng của méo tới OFDM 17
1.7.4. Ảnh hưởng của lỗi đồng bộ thời gian 19
1.7.5. Ảnh hưởng của lỗi đồng bộ tần số 20
1.8. Ưu điểm của hệ thống OFDM. 22
1.9. Các hạn chế khi sử dụng hệ thống OFDM 23
1.10. Kết luận 23
CHƯƠNG 2: ẢNH HƯỞNG CỦA KÊNH VÔ TUYẾN ĐẾN TRUYỀN DẪN TÍN HIỆU 25
2.1. Giới thiệu chương 25
2.2. Tổng quan về kênh vô tuyến di động (mobile radio channel) 25
2.3. Suy hao đường truyền (pass loss and attenuation) 25
2.4. Fading chậm(slow fading) và fading nhanh(past fading) 27
2.5. Fading lựa chọn tần số và fading phẳng 28
2.6. Thông số tán xạ thời gian(time dispertin parameter) 31
2.7. Phổ Doppler (Doppler spectrum) 32
2.8. Trải phổ doppler và thời gian kết hợp (Doppler spread and coherence time) 35
2.9. Kết luận 37
CHƯƠNG 3: CÁC VẤN ĐỀ KĨ THUẬT TRONG HỆ THỐNG OFDM 38
3.1. Giới thiệu chương 38
3.2. Tổng quan về đồng bộ trong hệ thống OFDM 39
3.2.1. Nhận biết khung 40
3.2.2. Ước lượng khoảng dịch tần số 41
3.2.2.1. Ước lượng phần thập phân 42
3.2.2.2. Ước lượng phần nguyên 43
3.3. Các vấn đề đồng bộ trong hệ thống OFDM 44
3.3.1. Đồng bộ tần số trong hệ thống OFDM 45
3.3.1.1. Đồng bộ tần số lấy mẫu 45
3.3.1.2. Đồng bộ tần số sóng mang 45
3.3.2. Đồng bộ ký tự trong hệ thống OFDM 46
3.3.2.1. Đồng bộ ký tự dựa trên ký hiệu pilot 47
3.3.2.2. Đồng bộ ký tự dựa vào CP 49
3.3.2.3. Đồng bộ khung ký tự dựa trên mã đồng bộ khung (FSC : Frame synchronization Code) 49
3.3.3. Ảnh hưởng của sai lỗi đồng bộ đến chỉ tiêu chất lượng của hệ thống OFDM 51
3.4. Tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình (PAPR) 52
3.5. Kết luận 53
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG OFDM TRONG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT DVB-T 55
4.1. Giới thiệu chương 55
4.2. Tổng quan về DVB_T 56
4.3. Tính trực giao của các sóng mang OFDM trong DVB_T 59
4.4. Biến đổi IFFT và điều chế tín hiệu trong DVB-T 60
4.5. Lựa chọn điều chế cơ sở 60
4.6. Số lượng, vị trí và nhiệm vụ của các sóng mang 62
4.7. Chèn khoảng thời gian bảo vệ 64
4.8. Tổng vận tốc dòng dữ liệu của máy phát số DVB-T 66
4.9. Kết luận 67
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO
 
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-03-22-do_an_cong_nghe_ofdm_va_cac_ung_dung_trong_thong_t.pcsSkWWqD9.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-4791/
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:

ố cho truyền trong không gian tự do. Độ lệch này như một phần của bù bộ dao động tại chỗ. Một vấn đề khó khăn hơn là sự mở rộng Doppler do sự dịch chuyển của máy phát hay máy thu trong môi trường multipath. Sự mở rộng Doppler được gây ra bởi tốc độ tương đối khác nhau của mỗi một trong các thành phần multipath bị phản xạ, làm cho tín hiệu bị điều chế theo tần số. Sự điều chế FM trên các tải phụ có khuynh hướng ngẫu nhiên vì một số lớn phản xạ multipath xảy ra trong các môi trường điển hình. Việc bù mở rộng Doppler này là khó, dẫn đến giảm tín hiệu.
Hình 1.11: Mô tả ảnh hưởng của lỗi tần số SNR hiệu dụng của OFDM khi dùng điều chế QAM kết hợp
Một độ lệch tần số bất kỳ dẫn đến sự quay pha liên tục tất cả các vectơ tải phụ thu được. Độ lệch tần càng lớn thì sự quay pha càng lớn. Nếu đặc trưng kênh chỉ được thực hiện ở đầu của mỗi frame thì các lỗi tần số không được giải quyết sẽ dẫn tới giảm chỉ tiêu kỹ thuật theo thời gian. Symbol đầu tiên sau khi bù kênh sẽ có SNR hiệu dụng cực đại, SNR hiệu dụng sẽ bị giảm đi ở cuối frame. Hình vẽ cũng chỉ ra SNR hiệu dụng của symbol thứ nhất, thứ 4, thứ 16, thứ 64 khi chỉ có bù kênh ở đầu của frame. Chỉ tiêu kỹ thuật của điều chế vi sai sẽ tương tự với SNR của symbol đầu tiên, vì sự quay pha sẽ được sửa cho mỗi symbol.
Đã có nhiều kỹ thuật được phát triển để đo và theo dõi độ lệch tần số. Các tài liệu cũng nói rằng độ chính xác tần số phải được duy trì trong giới hạn 2-4% để phòng ngừa tổn hao chỉ tiêu đáng kể. Trong môi trường di động nhiều người sử dụng vấn đề còn xấu hơn nữa vì sự truyền từ mỗi người sử dụng có thể có độ lệch tần số khác nhau. Nếu mọi người được đồng bộ tốt với trạm gốc thì vẫn có độ lệch tần số với nhau đáng kể đối với họ do độ lệch Doppler. Độ lệch tần trong kết nối OFDM một người sử dụng không phải là vấn đề quan trọng vì nó có thể được bù với sự gia tăng tối thiểu độ phức tạp của máy thu. Tuy nhiên trong trường hợp nhiều người sử dụng không có cách dễ dàng để sửa các lỗi tần số.
1.8. Ưu điểm của hệ thống OFDM.
Thông qua việc tìm hiểu các tính chất của hệ thống OFDM như trên, chúng ta có thể tóm tắt những thuận lợi khi sử dụng hệ thống OFDM như sau:
1. OFDM tăng hiệu suất sử dụng phổ bằng cách cho phép chồng lấp những sóng mang con.
2. Bằng cách chia kênh thông tin ra thành nhiều kênh con fading phẳng băng hẹp, các hệ thống OFDM chịu đựng fading lựa chọn tần số tốt hơn những hệ thống sóng mang đơn.
3. OFDM loại trừ xuyên nhiễu symbol (ISI) và xuyên nhiễu giữa các sóng mang (ICI) bằng cách chèn thêm vào một khoảng thời bảo vệ trước mỗi symbol.
4. Sử dụng việc chèn (interleaving) kênh và mã kênh thích hợp, hệ thống OFDM có thể khôi phục lại được các symbol bị mất do hiện tượng lựa chọn tần số của các kênh.
5. Kỹ thuật cân bằng kênh trở nên đơn giản hơn kỹ thuật cân bằng kênh thích ứng được sử dụng trong những hệ thống đơn sóng mang.
6. Sử dụng kỹ thuật DFT để bổ sung vào các chức năng điều chế và giải điều chế làm giảm độ phức tạp của OFDM.
7. Các cách điều chế vi sai (differental modulation) giúp tránh yêu cầu bổ sung vào bộ giám sát kênh.
8. OFDM ít bị ảnh hưởng với khoảng thời gian lấy mẫu (sample timing offsets) hơn so với các hệ thống sóng mang đơn.
9. OFDM chịu đựng tốt với nhiễu xung và nhiễu xuyên kênh kết hợp.
1.9. Các hạn chế khi sử dụng hệ thống OFDM
Ngoài những thuận lợi trên hệ thống OFDM cũng có những hạn chế cần giải quyết như sau :
1. Symbol OFDM bị nhiễu biên độ với một khoảng động rất lớn. Vì tất cả các hệ thống thông tin thực tế đều bị giới hạn công suất, tỷ số PAPR (Peak-to-Average Power Ratio) cao là một bất lợi nghiêm trọng của OFDM nếu dùng bộ khuếch đại công suất hoạt động ở miền bão hòa để khuếch đại tín hiệu OFDM. Nếu tín hiệu OFDM có tỷ số PAPR lớn thì sẽ gây nên nhiễu xuyên điều chế. Điều này cũng sẽ làm tăng độ phức tạp của các bộ biến đổi từ analog sang digital và từ digital sang analog. Việc rút ngắn (clipping) tín hiệu cũng sẽ làm xuất hiện cả méo nhiễu (distortion) trong băng lẫn bức xạ ngoài băng.
2. OFDM nhạy với tần số offset và sự trượt của sóng mang hơn các hệ thống đơn sóng mang. Vấn đề đồng bộ tần số trong các hệ thống OFDM phức tạp hơn hệ thống sóng mang đơn. Tần số offset của sóng mang gây nhiễu cho các sóng mang con trực giao và gây nên nhiễu liên kênh làm giảm hoạt động của các bộ giải điều chế một cách trầm trọng. Vì thế, đồng bộ tần số là một trong những nhiệm vụ thiết yếu cần đạt được trong bộ thu OFDM.
1.10. Kết luận
Với việc giới thiệu về nguyên lý và các đặc tính cơ bản của OFDM trong chương này, chúng ta thấy rằng OFDM thực sự là một cách điều chế thuận lợi cho các ứng dụng không dây tốc độ cao.
Đi cùng với việc chế tạo các mạch tích hợp tỷ lệ rất cao (VLSI) và kỹ thuật xử lý tín hiệu số (DSP) tiên tiến là việc hạ giá thành của các hệ thống OFDM. Chính nhờ điều này mà các hệ thống OFDM hoạt động dựa trên nguyên tắc tạo các sóng mang con bằng biến đổi IFFT/FFT đã trở nên dễ dàng khi chế tạo các ma trận IFFT/FFT kích thước lớn giá thành hạ.
Trong chương sau trình bày về ảnh hưởng của kênh vô tuyến đến truyền dẫn tín hiệu, giúp chúng ta có hiểu biết nhất định về kênh vô tuyến trước khi ứng dụng OFDM trong DVB_T.
CHƯƠNG 2: ẢNH HƯỞNG CỦA KÊNH VÔ TUYẾN ĐẾN TRUYỀN DẪN TÍN HIỆU
2.1. Giới thiệu chương
Khi nghiên cứu hệ thống thông tin, việc tạo ra các mô hình kênh đóng một vai trò quan trọng trong việc đánh giá chất lượng hoạt động của hệ thống. Bản chất biến đổi một cách ngẫu nhiên theo thời gian của kênh truyền gây ra những ảnh hưởng, thiệt hại không thể lường trước làm cho cấu trúc bộ thu, kỹ thuật sửa lỗi ngày càng phức tạp. Khi nghiên cứu các thuật toán, giải thuật để hạn chế những ảnh hưởng của kênh truyền, điều cần thiết là phải xây dựng những mô hình có thể xấp xỉ môi trường truyền dẫn một cách hợp lý.Chương này giới thiệu những đặc tính, ảnh hưởng của kênh truyền đồng thời là cơ sở cho việc nghiên cứu trong truyền hình số quảng bá mặt đất DVB_T.
2.2. Tổng quan về kênh vô tuyến di động (mobile radio channel)
Các tín hiệu khi truyền qua kênh vô tuyến di động sẽ bị phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, tán xạ, …và do đó gây ra hiện tượng đa đường (multipath).Tín hiệu nhận được tại bộ thu yếu hơn nhiều so với tín hiệu tại bộ phát do các ảnh hưởng như :suy hao truyền dẫn trung bình (mean propagation loss), fading đa đường (multipath fading) và suy hao đường truyền (path loss).
Mean propagation loss xảy ra do các hiện tượng như:sự mở rộng về mọi hướng của tín hiệu, sự hấp thu tín hiệu bởi nước, lá cây…và do phản xạ từ mặt đất. Mean propagation loss phụ thuộc vào khoảng cách và biến đổi rất chậm ngay cả đối với các mobile di chuyển với tốc độ cao.
2.3. Suy hao đường truyền (pass loss and attenuation)
Tại anten phát, các sóng vô tuyến sẽ được truyền đi theo mọi hướng (ngh

---