Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Nguyên lý cơ bản của OFDM

2 Nguyên lý cơ bản của OFDM

Tải bản đầy đủ - 0trang

Chương 1 : Kĩ thuật OFDM



Số lượng các sóng mang con phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ rộng kênh

và mức độ nhiễu.



Hình 1.2 Phổ của tín hiệu OFDM trên MATLAB

1.2.2 Sự trực giao (Orthogonal)

Hai tín hiệu f(t) và g(t) trực giao nhau nếu thỏa :

(1.1)

Trong đó : g*(t) là liên hợp phức của g(t), khoảng thời gian từ a đến b là chu

kì của tín hiệu, k là một hằng số .

Trong hệ thống đa sóng mang (MC) , nhằm thỏa mãn tính trực giao ta sử

dụng N tần số có dạng những sóng mang này có tần số f k = kΔf , k = 0,1,2..m..n..N1 cách đều nhau một khoảng . Hình 1.3 a) cho ta thấy dạng sóng của tín hiệu sin

trực giao.



a)



b)



Hình 1.3 Bốn tín hiệu sin trực giao

Bây giờ ta chứng minh tính trực giao của các sóng mang con có dạng .

Xét biểu thức (1.1) trong chu kì T của tín hiệu :

với n≠m

2



Chương 1 : Kĩ thuật OFDM



(1.2)

Khi n = m thì tích phân trên bằng T khơng phụ thuộc vào n, m.

Từ hình 1.3 ta nhận thấy phổ của một kí hiệu (symbol) trong khoảng thời

gian T có dạng hàm Sinc(t), tại vị trí đỉnh của sóng mang này sẽ là null (điểm

khơng) của các sóng mang còn lại, nên các sóng mang này sẽ khơng xun nhiễu

(interfer) lẫn nhau.

Tín hiệu sau điều chế là tổng của tất cả các sóng mang bị điều chế, băng

thơng của tín hiệu sẽ tỉ lệ với tần số sóng mang lớn nhất :

fN = NΔf



(1.3)



Nhờ tính trực giao của các sóng mang trong khoảng thời gian T mà phía thu

có thể tách các tín hiệu tương ứng với mỗi sóng mang này dễ dàng .

1.3



Cấu trúc OFDM

Cấu trúc miền tần số OFDM gồm 3 loại sóng mang con :

- Sóng mang con dữ liệu cho truyền dữ liệu

- Sóng mang con dẫn đường cho mục đích ước lượng và đồng bộ

- Sóng mang con vô dụng (null) không để truyền dẫn, được sử dụng cho các

băng bảo vệ và các sóng mang DC.



Hình 1.4 Cấu trúc OFDM trong miền tần số

Trong một hệ thống OFDM, tài nguyên sẵn có trong miền thời gian chính là

các symbol OFDM và trong miền tần số chính là các sóng mang con. Các tài

nguyên này được tổ chức thành các kênh con (sub-channel) cấp phát cho người

dùng.

3



Chương 1 : Kĩ thuật OFDM



Hình 1.5 Cấu trúc kênh con OFDM



Hình 1.6 Cấu trúc lát OFDM

Cấu trúc kênh con OFDM được phát hoạ ở hình 1.5. Trong kí tự OFDM thứ 1

và thứ 3, những sóng mang con bên ngồi của mỗi lát đều là những sóng mang con

dẫn đường và có thể ước lượng đáp ứng kênh tại những tần số này bằng việc so sánh

với những sóng mang dẫn đường tham chiếu đã biết trước. Đáp ứng tần số của hai

sóng mang bên trong có thể được ước lượng bằng phép nội suy tuyến tính trong

miền tần số. Để tính tốn đáp ứng tần số của những sóng mang liên kết với kí tự

OFDM thứ hai, ta có thể nội suy trong miền thời gian từ sự ước lượng cho kí tự

OFDM thứ 1 và thứ 3.

1.4



Sơ đồ khối của hệ thống OFDM



4



Chương 1 : Kĩ thuật OFDM



Hình 1.7 Sơ đồ khối hệ thống OFDM

Ban đầu, dòng dữ liệu đầu vào với tốc độ cao được chia thành nhiều dòng dữ

liệu song song tốc độ thấp hơn nhờ bộ chuyển đổi nối tiếp-song song. Mỗi dòng dữ

liệu song song sau đó được điều chế sóng mang con. Sau đó được đưa đến đầu vào

của khối IFFT. Sau đó khoảng bảo vệ (CP) được chèn vào để giảm nhiễu xuyên ký

tự (ISI), nhiễu xuyên kênh (ICI) do truyền trên các kênh vô tuyến di động đa đường

và tiến hành chèn từ đồng bộ khung. Cuối cùng thực hiện điều chế cao tần, khuếch

đại công suất và phát đi từ anten.

Trong q trình truyền, trên các kênh sẽ có các nguồn nhiễu tác động đến

như nhiễu Gausian trắng cộng (Additive White Gaussian Noise-AWGN).

Ở phía thu, tín hiệu thu được chuyển xuống tần số thấp và tín hiệu rời rạc

nhận được sau bộ D/A thu. Khoảng bảo vệ được loại bỏ và các mẫu được chuyển

đổi từ miền thời gian sang miền tần số bằng phép biến đổi FFT dùng thuật tốn FFT

(khối FFT). Sau đó, tùy vào sơ đồ điều chế được sử dụng, sự dịch chuyển về biên

độ và pha của các sóng mang con sẽ được sắp xếp ngược trở lại và được giải mã.

Cuối cùng, chúng ta nhận lại được dòng dữ liệu nối tiếp ban đầu sau khi chuyển từ

song song về nối tiếp.

1.4.1 Bộ chuyển đổi nối tiếp - song song và song song – nối tiếp



5



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Nguyên lý cơ bản của OFDM

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×