Download miễn phí Đồ án Các ứng dụng của kỹ thuật OFDM trong mạng vô tuyến băng rông rộng



Do Fading chọn lộc tần số của kênh truyền vô tuyến điểm hình , các sóng mang con OFDM nhìn chung có biên độ rất khác nhau . Suy hao nhiều trong phổ tần số có thể làm cho sóng mang con ít tin cậy hơn sóng mang khác . Vì vậy chúng thường tạo ra chùm lỗi liên tiếp hơn là lỗi phân tán ngẫu nhiên ( như dưới tác động của nhiễu Gaussian ) . Hầu hết các mã tiền sữa lổi FEC không được thiết kế để giải quyết lỗi chùm . Vì vậy phân tán dữ liệu nhằm ngẫu nhiêm hóa của những bit lỗi trước khi giải mã .Tại máy phát bằng cách nào đó mà người ta sẽ hoán vị các bit sau khi mã hóa sao cho mỗi bit kế cận cách nhau nhiều bit sau khi phân tán . Tại máy thu ,việc hoán vị ngược sẽ được thực hiện trước khi giải mã . Kỹ thuật phân tán thông thường là kỹ thuật phân tán khối (block interleaving) , hay cũng có thể là phân tán dạng chập (convolution interleaving ). Nhìn chung mục đích cuối cùng của việc thực hiện phân tán là đảm bảo cho xác xuất hiện bit 1 và bit 0 là đều nhau .


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-03-24-do_an_cac_ung_dung_cua_ky_thuat_ofdm_trong_mang_vo.UCgzA32dY7.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-4843/
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:

o .
Sóng mang con trong một tín hiệu OFDM được đặt chồng lấn lên nhau mà vẫn duy trì tính trực giao giữa chúng .Tín hiệu OFDM được tạo thành từ tổng các tín hiệu hình sin ,với mỗi tín hiệu hình sin tương ứng với một sóng mang con .Tần số băng gốc của mỗi sóng mang con được chọn là số nguyên lần nghịch đảo thời gian ký tự kết quả là tấc cả các sóng mang con đều có một số nguyên lần chu kỳ trên một kí tự OFDM .Vậy các sóng mang con trực giao với nhau .Hình 2.4 thể hiện cấu trúc của một tín hiệu với 4 sóng mang con .
2.1.2 Trực giao trong miền tần số
Một cách khác để xem tính trực giao của tín hiệu OFDM là xem xét trong miền tần số của nó .Trong miền tần số mỗi sóng mang con có đáp ứng tần số là sinc = như thấy trong hình 2.5 . Đó là kết quả của thời gian ký tự tương ứng với nghịch đảo khoảng cách sóng mang . Xa hơn bộ thu là liên quan đến mỗi ký tự OFDM truyền trong khoảng thời gian cố định (TFFT ) với việc không bóp nhọn tại đầu cuối của ký tự . Thời gian ký tự này tương ứng với biến đổi ngược của khoãng cách sóng mang con Hz . Tín hiệu có dạng chữ nhật trong miền thời gian thì sẽ có đáp ứng tần số là sinc trong miền tần số . Hình dạng sinc có một búp chính hẹp , với nhiều búp cạnh suy giảm chậm với biên độ của tần số khác nhau từ trung tâm . Mỗi sóng mang con có đỉnh tại tần số trung tâm và khoảng cách rỗng với lổ hỗng tần số bằng khoãng cách sóng mang .
Bản chất trực giao của việc truyền là kết quả của đỉnh sóng mang con và đáp ứng rỗng với các sóng mang con còn lại . Khi tín hiệu được tách bằng cách sử dụng DFT , phổ không phải liên tục như hình 2.5(a) mà gồm các mẫu rời rạc , điểm lấy mẫu rời rạc , điềm lấy mẫu được ký hiệu “o” .Nếu DFT được đồng bộ thời gian , tần số lấy mẫu của DFT tương ứng đúng với đỉnh các sóng mang con , vì vậy sự chồng lấp trong miền tần số giữa các sóng mang con không ảnh huởng đến bộ thu. Giá trị đỉnh của các sóng mang còn lại tương ứng với đáp ứng rỗng , dẫn đến sự trực giao của các sóng mang con .
Hình 2.5 Đáp ứng tần số của sóng mang con trong tín hiệu OFDM
chỉ phổ của mỗi sóng mang con , và mẫu tần số rồi rạc xem xét tới bộ thu .
Chú ý mỗi sóng mang định dạng trong miền tần số là sinc ()
Chỉ sự kết hợp đáp ứng của 5 sóng mang con .
2.2 Biểu thức của tín hiệu OFDM
Như ta đã biết , một sóng mang điều hoà có thể được mô ta bởi :
Sc= Re{Ac(t).e} (2.7)
Với Ac(t) và (t) là biên độ và pha của song mang trong từng symbol . Chẳng hạn như với điều chế QPSK , symbol thứ p trong khoãng thời gian (p-1)<t<p, (t) sẽ nhận một trong 4 giá trị 00, 900,1800, 2700
Trong OFDM có nhiều sóng mang , ví dụ N sóng mang , tín hiệu sẽ có dạng :
Sc(t) = (2.8)
Trong đó :
Tín hiệu phát ra cho một chuỗi OFDM từ thời điểm t = tới thời điểm t = Ts là :
S(t) = Re{e} (2.9)
k : hệ số biểu diễn của sóng mang
Kmax : chỉ số song mang lớn nhất , Kmax= Ncarrier-1
Kmin : chỉ số song mang nhỏ nhất , Kmin = 0 .
fc : tần số trung tâm của tín hiệu RF.
Tu : thời gian symbol tích cực .
: khoãng thời gian bảo vệ .
Ck : biểu thức của song mang thứ k ở dạng phức .
Ck = Ake
2.3 Tạo tín hiệu OFDM
Những chòm sao phức cho mỗi sóng mang và cho bước điều chế được cung cấp bởi bộ tiền xử lý LCA (logic cell Array ) để tạo các sóng mang điều chế . Các sóng mang điều chế được xác định theo phần thực và phần ảo ( tổ hợp phần thực và ảo chính là các symbol điều chế theo mã Gray ). Các sóng mang được tập hợp trong thanh ghi ngõ vào của chip IFFT , khi có đủ N sóng mang thì IFFT hoạt động , biến đổi các sóng mang từ miền tần số sang miền thời gian . Các tín hiệu I/Q qua bộ biến đổi D/A , theo sau đó là bộ điều chế I/Q đưa tín hiệu OFDM vào băng thông kênh truyền .
Bộ điều chế I/Q gồm hai bộ điều chế Double-sideband AM (DSB AM ) với sóng mang dịch pha 900, các tín hiệu ngõ ra được tổ hợp tạo ra tín hiệu OFDM ở dạng analog , bộ điều chế I/Q chỉ tạo ra một phổ duy nhất mặc dù sử dụng hai bộ điều chế DSB . Bộ phát OFDM tạo ra N dòng phổ băng hẹp , mỗi dòng phổ tương ứng được xác định trong thời gian chu kỳ symbol , nhằm tạo ra tín hiệu OFDM có N sóng mang với điều chế đã lựa chọn .
Trong suốt chu kỳ symbol biên độ và pha là cố định . Nhờ công nghệ xử lý tín hiệu số thực hiện phép biến đổi Fuorier nhanh IFFT ,tính toán các mẫu tín hiệu thời gian là thành phần thực và ảo , sau đó cung cấp lại dạng nhị phân ở ngõ ra . Các hệ số Fuorier phức được thiết lập bằng giá trị phức của sóng mang phụ điều chế , chỉ có một số của N giá trị ngõ vào tương ứng với số sóng mang OFDM được sử dụng , vì thế có thể sử dụng các bộ lọc thông thấp có độ dốc giới hạn phía sau biến đổi D/A .
Hình 2.6 : Điều chế OFDM
2..4 Mô hình hệ thống
Hình 2.7 : Mô hình hệ thống OFDM
Luồng bit dữ liệu cần truyền được chuyển từ nối tiếp sang song song và đưa vào ánh xạ biên độ , pha sóng mang phụ . Sau đó chuyển đổi phổ của nó sang miền thời gian dùng IDFT , IFFT thực hiên tính toán như IDFT , nhưng nó thực hiện tính toán hiệu quả hơn và được sử dụng trong hệ thống thực tế . Sau đó để truyền tín hiệu OFDM , tín hiệu chuyển lên miền thời gian được trộn lên tần số yêu cầu .
Bộ thu thực hiện ngược bộ phát , trộn tín hiệu RF tạo băng gốc cho quá trình xử lý , rồi dung FFT để thực hiện tín hiệu trong miền tần số . Biên độ và pha được xác định và biến đổi thành dữ liệu số .
2.4.1 Mã hóa kênh truyền
Kỹ thuật mã hoa kiểm soát lỗi có thể tách và sữa lỗi xãy ra khi thông điệp được truyền trên hệ thống thông tin số . Để thực hiện điều này , mã hóa không chỉ truyền ký tự thông tin mà nó có còn truyền một hay nhiều ký tự dư . Bộ giải mã sử dụng ký tự dư để tách và chỉnh sữa lỗi xuất hiện trong khi truyền . Mã hóa FEC (forward error control : Kiểm soát lỗi tiến ) trong hệ thống thông tin số gồm :
Mã hóa khối : mã hóa khối bao gồm mã hóa Reed-solomon , BCH , vòng , Hammin, và mã hóa khối tuyến tính generic.
Mã hóa chập : Mã hóa chập và giải mã Viberbi .
Với hệ thống OFDM để sửa sai sóng mang con của hệ thống bị ảnh hưỡng của Fading chọn lọc tần số và ICI gây ra bởi Fading nhanh thường sử dụng FEC là mã hóa khối Reed-Solomon và mã hóa chập .
2.4.2 Kỹ thuật phân tán dữ liệu
Do Fading chọn lộc tần số của kênh truyền vô tuyến điểm hình , các sóng mang con OFDM nhìn chung có biên độ rất khác nhau . Suy hao nhiều trong phổ tần số có thể làm cho sóng mang con ít tin cậy hơn sóng mang khác . Vì vậy chúng thường tạo ra chùm lỗi liên tiếp hơn là lỗi phân tán ngẫu nhiên ( như dưới tác động của nhiễu Gaussian ) . Hầu hết các mã tiền sữa lổi FEC không được thiết kế để giải quyết lỗi chùm . Vì vậy phân tán dữ liệu nhằm ngẫu nhiêm hóa của những bit lỗi trước khi giải mã .Tại máy phát bằng cách nào đó mà người ta sẽ hoán vị các bit sau khi mã hóa sao cho mỗi bit kế cận cách nhau nhiều bit sau khi phân tán . Tại máy thu ,việc hoán vị ngược sẽ được thực hiện trước khi giải mã . Kỹ thuật phân tán thông thường là kỹ thuật phân tán khối (block interleaving) , hay cũng có thể là phân tán dạng chập (convolution...

---