Download miễn phí Công nghệ ofdm và ứng dụng trong truyền hình số mặt đất
Hiện nay công nghệ OFDM đã và đang được nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh
vực thông tin vố tuyến. Công nghệ này là lựa chọn kết hợp giữa các phương
pháp điều chế cổ điển và các phương pháp đa truy cập vô tuyến ứng dụng
của OFDM sẽ dành cho mạch vòng vô tuyến nội hạt ,LAN vô tuyến , dịch vụ
truyền thông cá nhân tế bào. Các hệ thống đa truy cập dựa trên OFDM như
OFDM –TDMA và MC-CDMA đang được xem xét tới như một thế hệ tiếp theo
của hệ thống vô tuyến nhiều người sử dụng.
Ghép kênh theo tần số trực giao Orthogonal Frequency Division
Multiplexing(OFDM) rất giống với ghép kênh theo tần số Frequency Division
Multiplexing (FDM) truyền thống .OFDM sử dụng những nguyên lý của FDM
để cho phép nhiều tin tức sẽ được gửi qua một kênh Radio đơn . Tuy nhiên
nó cho phép hiệu quả phổ tốt hơn .
Mục lục
PHẦN 1 LÝ THUYẾT VỀ CÔNG NGHỆ OFDM
CHƯƠNG 1 : KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN
1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỄN HỆ THỐNG CELLULAR
2.CẤU HÌNH HỆ THỐNG CELLULAR
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN SÓNG
2.1 TẦN SỐ VÀ ĐẶT TÍNH SÓNG VÔ TUYẾN
2.2 PHÂN LOẠI TRUYỀN SÓNG
2.3 ĐẶC ĐIỂM CỦA TRUYỀN SÓNG DI ĐỘNG MẶT ĐẤT
CHƯƠNG 3 : LỊCH SỬ PHÁT TRIỄN CỦA CÔNG NGHỆ OFDM
3.1 CUỘC CÁCH MẠNG CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN
3.2 CÁC CÔNG NGHỆ ĐA TRUY CẬP
3.3 SỰ PHÁT TRIỄN CÔNG NGHỆ CDMA
CHƯƠNG 4 : TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ OFDM
A. NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA OFDM
4.1. ĐA SÓNG MANG (MULTICARRIER )
4.2 SỰ TRỰC GIAO (ORTHOGONAL)
4.3 TẠO VÀ THU OFDM
4.4 KHOẢNG BẢO VỆ (GUARD PERIOD)
4.5 GIỚI HẠN BĂNG THÔNG CỦA OFDM VÀ CỬA SỔ
4.6 KHOẢNG BẢO VỆ COSIN TĂNG RC (RAISED COSINE GUARD PERIOD )
4.7 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỄU GAUSS TRẮNG CỘNG AWGN (ADDITIVE WHITE
GAUSSIAN NOISE ) ĐẾN OFDM.
4.8 ẢNH HƯỞNG CỦA MÉO TỚI OFDM
4.9 ÀNH HƯỞNG CỦA LỖI ĐỒNG BỘ THỜI GIAN
4.10 ÀNH HƯỞNG CỦA LỔI ĐỒNG BỘ TẦN SỐ
PHẦN 2 : MÔ PHỎNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỀU CHẾ OFDM
TRONG KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
I.1 GHÉP KÊNH THEO TẦN SỐ TRỰC GIAO OFDM
5.1.1 QUẢNG BÁ AUDIO SỐ DAB (DIGITAL AUDIO BROADCASTING)
5.1.2 QUẢNG BÁ VIDEO SỐ DVB(DIGITAL VIDEO BROADCASTING )
I.2 TIÊU CHUẨN OFDM DVB-T
I.3 CÁC BƯỚC CHÍNH THỰC HIỆN CHUẨN NÀY NHƯ SAU
I.3.1 CÁC HỆ THỐNG QUẢNG BÁ TRUYỀN HÌNH SỐ
I.3.2 Hệ thống quảng bá truyền hình số vệ tinh DVB – S
I.3.3 Hệ thống quảng bá truyền hình số hữu tuyến DVB-C
HƯỚNG PHÁT TRIỄN ĐỀ TÀI
KẾT LUẬN
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:
tone pilot .Dạng cân bằng này là chính xác và dẫn đến lỗi tại chỗcực tiểu , như vậy cho phép SNR trung bình cao .Ngoài ra , những người sử
dụng trong OFDM được duy trì trực giao với nhau nhờ dùng ghép kênh theo
thời gian hay ghép kênh theo tần số đồng bộ ,giảm thiểu can nhiễu giữa
những người sử dụng.Cả hai ưu điểm này có nghĩa rằng SNR kênh hiiệu quả
cao có thể được duy trì thậm chí trong môi trường nhiều người sử dụng
multipath .Tiềm năng này cho SNR cao có nghĩa rằng các sơ đồ điều chế bậc
cao có thể được sử dụng trong các hệ thống OFDM, cho phép cải thiện hiệu
quả phổ của hệ thống .
Hơn nữa mỗi tải phụ có thể được phân một sơ đồ điều chế khác nhau dựa
trên các điều kiện kênh thực tế đo được .Các phép đo này có thể đạt được dễ
dàng như một phần của bước kênh cân bằng kênh, cho phép các tải phụ
được phân phối động các sơ đồ điều chế dựa trên SNR của mỗi tải phụ
.Những sự thay đổi SNR này xuất hiện do can nhiễu, khoảng cách truyền,
fading chọn lọc tần số v.v..Kỹ thuật này được biết như điều chế thích nghi.
Các tải phụ với SNR thấp có thể được phân phối dùng BPSK (1b/s/Hz) hay
để không truyền dữ liệu. Các tải phụ SNR cao có thể truyền các sơ đồ điều
chế cao như 256-QAM (8b/s/Hz),cho phép công suất hệ thống cao hơn .Việc
phân phối điều chế linh hoạt trong OFDM cho phép chúng được tối ưu các
điều kiện thực tế của địa phương ,hơn là dùng sơ đồ điều chế thấp để đảm
bảo hệ thống hoạt động trong các điều kiện xấu nhất .
4.7.4 MÃ GRAY
Giản đồ IQ cho sơ đồ điều chế chỉ ra vecto truyền cho tất cả các liên hợp từ
dữ liệu .Mỗi liên hợp từ dữ liệu phải được phân phối một vecto IQ duy nhất.
Mã Gray là một phương pháp cho sự phân phối này ,sao cho các điểm cạnh
nhau trong vòm sao chỉ khác nhau một bit đơn .Mã này giúp giảm thiểu tỉ lệ
lỗi bit toàn bộ vì nó giảm cơ hội nhiều lỗi bit xảy ra từ một lỗi symbol đơn.
Hình Mã Gray cho 16-PSK.
Mã Gray có thể được sử dụng cho tất cả các sơ đồ điều chế PSK(QPSK,
8-PSK , 16-PSK…) và QAM (16-QAM ,256-QAM…)
Decimal Gray Coding
0 0,0,0,0
1 0,0,0,1
2 0,0,1,1
3 0,0,1,0
4 0,1,1,0
5 0,1,1,1
6 0,1,0,1
7 0,1,0,0
Decimal Gray Coding
8 1,1,0,0
9 1,1,0,1
10 1,1,1,1
11 1,1,1,0
12 1,0,1,0
13 1,0,1,1
14 1,0,0,1
15 1,0,0,0
Hình 4.7.4h1 Giản đồ IQ của 16 – PSK khi dùng mã Gray.Mỗi vị trí IQ liên tiếp chỉ
thay đổi một bit đơn .
Hình 4.7.4 h2: Giản đồ IQ cho các dạng điều chế được sử dụng trong mô phỏng
OFDM.
4.7.5 ĐIỀU CHẾ KẾT HỢP
Điều chế kết hợp được thực hiiện bằng việc truyền các vecto dữ liệu chùm sao
IQ với các góc pha tuyệt đối ,có nghĩa là nếu BPSK được sử dụng thì 00 và 1800
sẽ được truyền. Ở phía thu thì máy thu phải so sánh góc pha thu được với 00
hay 1800 .Những sự quay pha và thay đổi tỷ lệ biên độ (quan trọng với QAM)
sẽ làm tăng tỷ lệ lỗi hay có thể phá hủy hoàn toàn thông tin .Có thể khắc phục
vấn đề này nhờ dùng cân bằng kênh để loại bỏ sự thay đổi tỉ lệ biên độ của kênh
trước khi giải điều chế .Có thể do sự quay pha của kênh và thay đổi tỷ lệ biên độ
của kênh nhờ dùng symbol pilot và các tone pilot có chứa vecto phát IQ đã biết.
Trong kênh tĩnh không có chuyển dịch đáp tyến kênh sẽ là cố định nên cứ mỗi
lần phép đo và sửa được thực hiện thì dữ liệu sẽ được truyền một cách tin cậy.
Tuy nhiên trong hầu hết các ứng dụng kênh vô tuyến là không tĩnh .Khi đó
fading chọn lọc tần số sẽ gây ra suy giảm hoàn toàn trong phổ cứ mỗi lần
chuyển dịch là xấp xỉ độ dài sóng ,làm cho đáp tuyến kênh thay đổi nhanh trong
khi di chuyển. Việc thay đổi kênh yêu cầu phải được cập nhật liên tục trong cân
bằng kênh, do vậy các symbol pilot và các tone phải được cài sẵn khi truyền .Số
tín hiệu pilot càng lớn thì tốc độ thay đổi kênh càng nhanh, tuy nhiên điều này
cũng làm giảm hiệu suất sử dụng kênh .
4.7.6 ĐIỀU CHẾ PHA VI SAI
Môt phương pháp khác cho điều chế tải phụ là gửi dữ liệu vi sai .Thay cho việc
gửi các symbol độc lập với nhau, người ta chỉ gửi đi những sai khác giữa các
vecto symbol. Khóa dịch pha vi sai DPSK(Differential Phase Shift Keying ) là một
phương pháp chung nhất cho việc gửi thông tin vi sai .Thay cho việc ánh xạ dữ
liệu vào các góc pha tuyệt đối như trong trường hợp điều chế kết hợp. DPSK ánh
xạ dữ liệu vào hiệu pha giữa các symbol. Pha được truyền đi tương ứng với tổng
tích lũy của các hiệu pha. Ví dụ đối với QPSK vi sai mỗi symbol truyền 2 bit thông
tin tương ứng với 4 hiệu pha khác nhau .Bảng 3,2(b) chỉ ra giản đồ IQ cho
QPSK kết hợp D-QPSK có giản đồ IQ giống hệt ngoại trừ rằng mỗi liên hợp dữ
liệu tương ứng với một hiệu pha .Phương pháp rõ ràng nhất để phân phối các
liên hợp từ cho các hiệu pha là ánh xạ tuyến tính một liên hợp từ nhị phân cho
một hiệu pha tuyến tính như mô tả hình 3.3 .Ví dụ nếu dữ liệu cần truyền là {1,0
1,1 0,1 0,1} thì vi sai sẽ là {1800.2700,00,900}.Như vậy nếu pha ban đầu là 00 thì
pha sẽ được truyền sẽ là :
{1800,(1800+2700)=900,(900+00)=900,(900+900)=1800}.
Trong kênh có nhiễu các lỗi pha có thể làm cho pha thu được có thể nằm gần
hơn với các liên hiệp hiệu pha sau hay trước đó ,gây ra lỗi symbol .Số bit lỗi
phụ thuộc vào sự ánh xạ từ dữ liệu .Ánh xạ tuyến tính là không tối ưu vì nó bị
bao bọc lỗi từ 2700 đến 00,gây ra lỗi bit kép (1,1)đến (0,0).Nhờ dùng mã Gray
số lỗi bit có thể bị giảm với giả sử rằng các liên hiệp hiệu pha rất gần với nhau,
chỉ khác nhau một bit trong từ dữ liệu .
Từ dữ liệu Sai pha (ánh xạ tuyến
tinh
Sai Pha (Mã Gray )
0,0
0,1
1,0
1,1
00
900
1800
2700
00
900
2700
1800
Hình 4.7.6 h1 Ánh xạ pha cho QPSK vi sai .Bảng này chỉ ra hai tùy chọn để phân
phối các liên hợp từ dữ liệu cho hiệu pha được truyền đi .
Điều chế vi sai có ưu điểm là loại bỏ sự quay pha của kênh loại bỏ sự cần thiết
phải cân bằng kênh bổ sung Hơn nữa, sự theo dõi pha của kênh sẽ được cập
nhật hiêu quả ở tốc độ symbol, do vậy có thể theo dõi kênh rất nhanh .Kết quả
là điều chế vi sai kết hợp cho thông tin di động.Nhược điểm của điều chế vi sai là
có thể sử dụng ít sơ đồ điều chế ,đòi hởi tỉ số tín hiệu /nhiễu cao hơn 3 dB so với
điều chế kết hợp. Pha của symbol đầu ra tương ứng với hiệu pha giữa giữa các
symbol hiện tại và trức đó và kết quả là nhiễu symbol được tăng gấp đôi (giảm
chỉ tiêu khoảng 3dB) so với nhiễu pha của symbol đơn ( như được dùng trong
điều chế kết hợp).
4.7.7 .VI SAI QAM
Các đồ thị biễu diễn BER như là hàm của tỉ số năng lượng trong một bit /nhiễu
EBNR(Energy per Bit to Noise Ratio).Đó là phép đo hiệu quả năng lượng của sơ
đồ điều chế .Nếu cần có EBNR cao hơn để truyền dữ kiệu đối với sơ đồ điều chế
đã cho thì có nghĩa là cần nhiều năng lượng hơn để truyền mỗi bit .Các sơ đồ
điều chế hiệu quả phổ thấp như BPSK và QPSK đòi hởi EBNR (Energy per bit to
Noise Ratio) thấp và do vậy hiệu quả năng lượng cao hơn. Đối với một hệ
thống bị hạn chế về mặt công suất với băng thông k...