Truyền hình số mặt đất DVB t

đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T Chơng V Truyền hình số mặt đất tiêu chuẩn DVB-T Năm 1997, khối nớc Châu Âu giới thiệu tiêu chuẩn truyền hình số phát sóng quảng bá mặt đất DVB-T (Digital Video BroadcastingTerrestial) DVB-T dựa kỹ thuật mã hoá kênh, kỹ thuật điều chế ghép kênh phân chia tần số trực giao OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) v đợc gọi chung l điều chế mã COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 5.1 M hoá kênh tiêu chuẩn DVB-T Mã hoá kênh truyền dẫn phát sóng mặt đất DVB-T với kênh thuộc dải tần UHF v VHF có băng thông Mhz l trình xử lý tín hiệu phức tạp, môi trờng truyền lan mặt đất bị tác động mạnh can nhiễu Hệ thống mã hoá kênh cho DVB-T đợc minh họa tổng quát hình 5.1 Dữ liệu đầu vo mã hoá kênh l dòng truyền tải MPEG-2 gồm gói nối tiếp với độ di xác định gói l 188 byte, gồm byte đồng (SYNC) có giá trị 47HEX Byte đồng ny l chuẩn thời gian v đợc dùng cho việc tạo xung clock Dòng truyền tải MPEG-2 gồm gói nối tiếp (hình 5.3a) 5.1.1 Khối phân tán lợng (Energy Dispersal) Khối ny thực việc phân tán lợng Dữ liệu đợc kết hợp với chuỗi phát giả ngẫu nhiên PRBS (Pseudo Random Binary Sequency) nhằm phân tán lợng đồng dòng truyền tải, tránh chuỗi liên tiếp Hình 5.2 l sơ đồ phân tán lợng theo nguyên lý sáo trộn v giải xáo trộn Chuỗi phát giả ngẫu nhiên PRBS đợc phát với đa thức 1+ x14 + x15 Kết hợp ghi dịch v cổng EX-OR để xáo trộn v giải xáo trộn (Scrambled/ Descrambled) liệu trình xử lý tín hiệu Chuỗi ban đầu l 100101010000000 đợc nạp vo ghi dịch sau nhóm gói liệu Để thông báo cho giải ngẫu nhiên chuỗi ny, byte đồng thuộc gói truyền tải nhóm gói đợc đảo ngợc từ 47HEX thnh B8HEX Chu kỳ chuỗi PRBS l 8x188 byte trừ byte đồng (B8HEX) 1503 byte Hình 5.3 Mô tả thay cấu trúc liệu qua khâu phân tán lợng, mã hóa ngoi v tráo liệu Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 78 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T 0 1 0 0 0 10 11 12 13 14 15 PRPS Data output Enable Data input Enable Scrambler De-scrambler Hình 5.2 Nguyên lý xáo trộn giải xáo trộn liệu SYNC MPEG-2 transport MUX data (187 byte) 1byte a) Gói truyền tải MPEG-2 transport MUX packet PRBS period = 1503 bytes SYNC Randomized Data SYNC Randomized Data Randomized Data SYNC SYNC Randomized Data b) Gói truyền tải ngẫu nhiên hoá: Các byte đồng v byte liệu ngẫu nhiên hoá 204 bytes SYNC or SYNC SYNC n MPEG-2 transport MUX data (187 byte) Reed-Solomon 16 bytes c) Gói chống lỗi với mã Reed-Solomon RS(204,188,8) SYNC or 203 bytes SYNC or 203 bytes SYNC or SYNC n d) Cấu trúc liệu sau outer interleaving Hình 5.3 Các bớc trình phân tán lợng, mã hoá tráo liệu 5.1.2 Mã (Outer Coder) Mã ngoi (Outer Coder) sử dụng mã Reed-Solomon RS (188,204, t = 8) Mã ny đợc dùng cho gói truyền tải đợc ngẫu nhiên hóa hình 5.3b để tạo thnh gói đợc bảo vệ lỗi nh hình 5.3c Mã R-S bao gồm trờng đa thức: P(x) = x8 + x4 + x3 + x2 + Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 79 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T v đa thức sinh mã: g(x) = (x + 0) (x + 1) (x + 15) = 02HEX Mã R-S sửa đợc byte lỗi ngẫu nhiên từ mã chứa 204 byte Trong trờng hợp lỗi ngẫu nhiên xảy nhiều mã R-S khả sửa đợc 5.1.3 Khối ghép xen (Outer Interleaver) Khối ny thực ghép xen kẽ với độ sâu I = 12 gói liệu (Outer Interleave) đợc bảo vệ lỗi R-S Các gói đợc bảo vệ khỏi lỗi R-S có chiều di l 204 byte đợc chia thnh 17 khối với 12 byte khối Bộ ghép xen ngoi đợc minh hoạ hình 5.4 Mỗi phần tử ghi dịch FIFO đợc cấu trúc thnh byte Các chuyển mạch đầu vo v đầu đợc đồng với Các byte đồng MPEG-2 chạy không trễ qua nhánh ghép xen Quá trình ghép xen kẽ phân bố lỗi cụm (burst error) qua số khối lm cho việc sửa sai thực cách hiệu Bộ chèn xen kẽ có 12 nhánh kết nối vòng tròn dòng byte đầu vo Mỗi nhánh có chứa ghi dịch vo trớc trớc FIFO (First In First Out) có chiều sâu l MJ : M = N/J = 17 l trễ N = 204 bytes l chiều di frame J l tham số chạy từ 11 Quá trình sửa lỗi đợc chia thnh phần: Mã ngoi (Outer Coder) v mã (Inner Coder) Mã sử dụng phơng pháp mã hóa xoắn (Convolution Code) Sync path byte per position M = 17 Outer Coder 2M Inner Coder 3M 11M FIFO shift register Hình 5.4 Sơ đồ nguyên lý ghép xen Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 80 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T 5.1.4 Khối mã (Inner coding) Mã dựa sở mã hóa vòng xoắn gốc có tốc độ 1/2 với 64 trạng thái Hệ thống DVB-T cho phép tạo tỷ lệ mã khác cách tách trích (puncturing) liệu sau mã hóa xoắn Điều cho phép lựa chọn khả sửa sai nh tốc độ liệu mode truyền phân cấp v không phân cấp Đa thức tạo mã mã hoá gốc l G1 = 171OCT cho đầu X v G2 = 133OCT cho đầu Y nh hình 3.5 Việc lấy liên tiếp đầu X, Y thnh dòng bit nối tiếp cho tỷ lệ mã hóa l 1/2 Bằng cách tách trích đầu X, Y theo thứ tự thích hợp cho tỷ lệ mã hoá khác theo bảng 5.1 X Output (G1 = 171 Octal) Data input bit Delay bit Delay bit Delay bit Delay bit Delay bit Delay Y Output (G2 = 133 Octal) Hình 5.5 Mã vòng xoắn với tốc độ mã 1/2 Bảng 5.1 Mẫu tách trích v chuỗi truyền sau chuyển đổi song song - nối tiếp Code rates 1/2 2/3 3/4 5/6 7/8 Puncturing pattern X:1 Y:1 X:10 Y:11 X: 101 Y: 110 X : 10101 Y : 11010 X : 1000101 Y : 1111010 Transmitted Sequence X1Y1 X1Y1Y2 X1Y1Y2x3 X1Y1Y2X3Y4X5 X1Y1Y2Y3Y4X5Y6X7 Khối mã gồm mã hoá vòng xoắn v tách trích liệu đợc minh họa hình 5.6 Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 81 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T Inner Coder X Convolutional Y Encoder Puncturing with serial output Inner Interleaver Hình 5.6 Mã ghép xen 5.1.5 Khối ghép xen (Inner Interleaving) Khối Inner interleaving bao gồm khối ghép xen bit v khối ghép xen symbol 5.1.5.1 Bộ ghép xen bit Dữ liệu đầu vo đợc tách thnh v sub-stream, v = điều chế QPSK, v = với 16-QAM v v = với 64-QAM Trong mode truyền không phân cấp, dòng liệu đầu vo đợc tách thnh v sub-stream Trong mode truyền phân cấp, dòng có độ u tiên cao đợc tách thnh sub-stream v dòng có độ u tiên thấp đợc tách thnh v-2 sub-stream nh hình 5.7 v 5.8 Mỗi sub-stream sau tách kênh đợc tráo vị trí bit theo cách tráo khác Kích thớc khối tráo bit l nh (126 bit) nhng trật tự tráo bit lại khác Vectơ đầu vo tráo bit đợc xác định bởi: B(e) = (be.0, be.1, be.2, be.125) e chạy từ đến v-1 Vectơ tín hiệu đầu tráo A(e) = (ae,0, ae,1, ae,2, xác định bởi: ae,w = be,He(w) ae,125) đợc w = 0, 1, 2, 125 He(w) l hàm vị trí l khác tráo v đợc xác định nh sau: I0: H0(w) = w I1: H1(w) = (w + 63) mod 126 I2: H2(w) = (w + 105)mod 126 I3: H3(w) = (w + 42) mod 126 I4: H4(w) = (w + 21) mod 126 I5: H5(w) = (w + 84) mod 126 đầu v bit (đã tráo) đợc nhóm lại tạo thnh symbol liệu Mỗi symbol xác định biên độ v pha sóng mang phụ Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 82 đồ án tốt nghiệp b0,0, b0,1, X0, X1, X2, truyền hình số mặt đát DVB - T Bit Interleaver I0 DEMUX b1,0, b1,1, Bit Interleaver Re[z] a0,0, a0,1, a1,0, a1,1, Y0,0 Symbol Y0, Y1, Mapping Interleaver Im[z] I1 Y1,0 QPSK b0,0, b0,1, Bit Interleaver a0,0, a0,1, I0 Re[z] b1,0, b1,1, Bit Interleaver a1,0, a1,1, I1 X0, X1, X2, Y0,0 , Y2,0 Symbol Y0, Y1, Mapping Interleaver Im[z] DEMUX Bit Interleaver b1,0, b1,1, I2 a2,0, a2,1, Y1,0 , Y3,0 16-QAM b3,0, b3,1, Bit Interleaver a3,0, a3,1, I3 b0,0, b0,1, Bit Interleaver a0,0, a0,1, I0 b1,0, b1,1, Bit Interleaver a1,0, a1,1, I1 Re[z] b1,0, b1,1, Bit Interleaver a2,0, a2,1, I2 X0, X1, X2, Symbol Y0, Y1, Interleaver DEMUX Mapping Bit Interleaver b3,0, b3,1, I3 a3,0, a3,1, 64-QAMY1,0 , Y3,0, Y5,0 Bit Interleaver b4,0, b4,1, I4 Y0,0 , Y2,0, Y4,0 Im[z] a4,0, a4,1, b5,0, b5,1, Bit Interleaver I5 a5,0, a5,1, Hình 5.7 ánh xạ bit đầu vào thành symbol điều chế với mode truyền không phân cấp 5.1.5.2 Bộ ghép xen symbol (symbol interleaver) Mục đích tráo symbol l thực ánh xạ từ (có độ di v bit) lên 1512 (mode 2k) 6048 (mode 8k) sóng mang tích cực symbol điều chế OFDM Trong mode 2k, 12 nhóm liệu (mỗi nhóm gồm 126 từ v bit) từ tráo bit đợc đọc vo vectơ Y' = (y'0, y'1, y'2, Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 83 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T y'1511) Một cách tơng tự, mode 8k có véc tơ Y' = (y'0, y'1, y'2, y'6047) đợc tạo thnh từ 48 nhóm 126 từ v bit Vectơ Y' xác định số (hay vị trí) symbol OFDM khung OFDM theo thuật toán xác định ứng với mode 2k 8k b0,0, b0,1, X0', X1', X2', Bit Interleaver a0,0, a0,1, I0 DEMUX b1,0, b1,1, I1 Y0, Y1, Mapping Y0,0 , Y2,0 Symbol Interleaver Im[z] Bit Interleaver X0", X1", X2", DEMUX b1,0, b1,1, b3,0, b3,1, Re[z] Bit Interleaver a1,0, a1,1, I2 a2,0, a2,1, Y1,0 , Y3,0 Hirerchical 16-QAM Bit Interleaver a3,0, a3,1, I3 b0,0, b0,1, Bit Interleaver a0,0, a0,1, I0 X0', X1', X2', DEMUX b1,0, b1,1, Bit Interleaver a1,0, a1,1, I1 b1,0, b1,1, I2 b3,0, b3,1, Symbol Y0, Y1, Interleaver Mapping Bit Interleaver I3 X0", X1", X2", Re[z] Bit Interleaver a2,0, a2,1, a3,0, a3,1, Bit Interleaver b5,0, b5,1, I4 Im[z] Y1,0 , Y3,0, Y5,0 DEMUX b4,0, b4,1, Y0,0 , Y2,0, Y4,0 Hirerchical 64-QAM a4,0, a4,1, Bit Interleaver I5 a5,0, a5,1, Hình 5.8 ánh xạ bit đầu vào thành symbol điều chế với mode truyền phân cấp 5.1.6 Biểu đồ chòm tín hiệu ánh xạ bit Để thực phát sóng mặt đất, hệ thống DVB-T sử dụng kỹ thuật điều chế đa sóng mang MCM (Multi Carrier Modulation) với sóng mang đợc điều chế số QPSK QAM Các sóng mang đơn lẻ đợc truyền đồng thời phơng pháp ghép phân chia tần số trực giao OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Các sóng mang đợc điều chế số qua phép ánh xạ (Mapping) dựa sở biểu đồ chòm (constellation) kỹ thuật điều chế số Phép ánh xạ thực gán giá trị symbol đầu vo Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 84 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T lên điểm chòm tơng ứng với pha v độ lớn véc tơ bao gồm phần thực (Real) v phần ảo (Image) Trong symbol l tổ hợp đồng thời giá trị điều chế trực giao I (Inpha) v Q (Quadrature) tạo nên điểm chòm Khối ánh xạ (Mapping) thực tiếp nối theo sau khối mã hóa xoắn (Convolutional coder) Phép ánh xạ phụ thuộc mode truyền phân cấp không phân cấp (hierachical, non-hierachical) đợc áp dụng cho việc truyền ghép kênh đa sóng mang phân chia trực giao OFDM 5.1.6.1 Mode truyền không phân cấp (non-hierachical) Im {z} tải Y1,q', Y3,q' 3 1 -3 Thứ tự bit (Bit Ordering) Y0,q', Y1,q', Y2,q', Y3,q' Re Y0q', Y2q' Chòm 16 - QAM -3 Im {z} tải Y1,q', Y3,q', Y5,q' -7 -5 -3 Re{z} tải Y0,q', Y2,q', Y4,q' -1 -1 Thứ tự bit (Bit Ordering) Y0, q', Y1, q', Y2, q', Y3, q', Y4, q', Y5,q' -3 -5 -7 Chòm 64 - QAM Hình 5.9 ánh xạ 16-QAM 64-QAM chòm với = Mode truyền không phân cấp sử dụng gói truyền tải TS qua mã hoá kênh v mã chèn xen kẽ v đợc ánh xạ lên mẫu chòm thích hợp Điều ny có nghĩa l tất gói truyền MPEG-2 đợc điều chế xử lý nh v có độ mạnh nh truyền Tức l thủ tục má hoá kênh không phân cấp không phân biệt bit đặc biệt gói truyền MPEG-2 đợc ánh xạ đến vị trí đặc biệt biểu đồ chòm Do Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 85 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T truyền không phân cấp sử dụng điều chế thông thờng (cân đồng đều) với hệ số = nh hình 5.9 5.1.6.2 Mode truyền phân cấp (hierachical) Hệ thống DVB cho phép truyền phân cấp với dòng truyền tải MPEG-2 qua khối tách (Splitter) để có dòng truyền MPEG: độ u tiên cao HP (high priority) v độ u tiên thấp LP (low priority) Với mode phân cấp liệu dòng truyền MPEG tách biệt đợc chọn để tiến hnh mã hoá kênh phân cấp (hierachical coding) Dữ liệu đợc ánh xạ vo diểm chòm không đồng (non- uniform) Bộ điều chế số không đồng với hệ số > đợc áp dụng cho mode phân cấp cho độ mạnh cao trình truyền Điều chế phân cấp thực l dịch biên 16-QAM v 64-QAM thông qua 4-QAM nh hình 5.10 HP 10 HP LP LP 10 1101 01 4QAM over 4QAM 16QAM over 4QAM 10 1101 1001 Hình 5.10 Chòm điều chế phân cấp DVB-T Điều chế phân cấp đợc xem nh l phân tách kênh RF thnh kênh ảo, kênh ảo truyền liệu với tốc độ, tỷ lệ mã hoá khác v cho vùng phủ sóng khác Việc ánh xạ dòng bit trớc tiên áp dụng cho chòm 4-QAM Mỗi trạng thái biên độ v pha chòm 4QAM xác định góc phần t m sóng mang chiếm giữ chòm Dòng liệu thứ định vị trí cụ thể góc phần t Nếu liệu thứ đợc ánh xạ cặp bit chòm phân cấp l điều chế "4QAM qua 4-QAM" v biểu đồ chòm lúc ny giống nh 16-QAM Còn liệu thứ đợc ánh xạ bit chòm phân cấp l điều Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 86 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T chế "16-QAM qua 4-QAM" v biểu đồ chòm lúc ny giống nh 64-QAM Sơ đồ biểu đồ chòm điều chế số không đồng với >1 đợc cho hình 5.11 v 5.12 với mã ánh xạ biểu đồ chòm Dòng liệu thứ luôn sử dụng điều chế 4-QAM đợc gọi l dòng liệu u tiên cao (HP) v dòng thứ đợc gọi l dòng u tiên thấp (LP) Im{z} tải Y1,q', Y3,q' -4 -2 Re{z} tải Y0,q', Y2,q' Thứ tự bit (Bit Ordering) Y0,q', Y1,q', Y2,q', Y3,q' -2 -4 16 - QAM Im{z} tải Y1,q', Y3,q', Y5,q' -8 -6 -4 -2 Re{z} tải Y0,q', Y2,q', Y4,q' -2 Thứ tự bit (Bit Ordering) Y0,q', Y1,q', Y2,q', Y3,q', Y4,q', Y5,q' -4 -6 64 - QAM -8 Hình 5.11 Biểu đồ chòm không đồng với = Hệ số điều chế phân cấp l tỷ lệ khoảng cách điểm gần góc phần t kề cận v khoảng cách điểm gần góc phần t chòm Hệ số cng lớn cng lợi cho điều chế HP nhng điều chế LP lại chịu nhiễu Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 87 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T 5.2 Phơng pháp ghép OFDM Ghép kênh tần số trực giao OFDM hệ thống DVB-T đợc thực nối tiếp sau khối mã hoá kênh (Channel Coding) Dữ liệu đợc bảo vệ lỗi, đợc ánh xạ lên tần số sóng mang phụ, sóng mang ny đợc ghép kênh tần số trực giao với Mỗi sóng mang có biên độ v pha đại diện cho giá trị symbol v đợc truyền đồng thời kênh truyền 5.2.1 Cơ sở phơng pháp OFDM Thực chất phơng pháp OFDM l chia dòng liệu đầu vo nhiều dòng liệu song song có tốc độ bit nhỏ nhiều lần Sau truyền chúng trên sóng mang phụ nh l kênh Các sóng mang phụ đợc ghép tần số trực giao để tránh gây can nhiễu với Việc ghép nh lm tăng hiệu sử dụng băng tần rõ rệt Một sóng mang phụ mặt toán học i(t) đợc biểu diễn dới dạng hm Exp nh sau: i(t) = Ae j(2ft) f= T (5.1) (5.2) Độ rộng phổ hm i(t) đợc tính theo biểu thức: sin ft i (t ) = A ft (5.3) Mật độ phổ công suất sóng mang i(t) nh hình 5.13 Trong phổ có đỉnh tần số trung tâm v điểm tần số biên tơng ứng với bội số tốc độ dãy symbol đa vo điều chế Hai sóng mang nằm kề trục tần số có phổ trực giao chúng thoả mãn điều kiện: b n (t ).*m (t )dt = a O (khi : n m) (5.4) K (khi : n = m) Trong *m(t) l giá trị liên hợp phức m(t); K l số; n v m l số nguyên dơng thuộc N Xét hm số có tần số liên tiếp trực giao: n (t ) = e j( n0t ) (5.5) m (t ) = e j( m0t ) (5.6) Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 89 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T đó: = 2f0 ; f0 = (5.7) T0 = T0 (5.8) a < b v b = a + T0 b n (t ) * m (t ) dt = a (5.9) a + T0 e j( n t ) e j( m t )dt (5.10) a i (t ) -1/T 1/T -3/T f -2/T 2/T Hình 5.13 Phổ mật độ công suất Do n m (n,m N) nên a + T0 a e j( n m ) t e j( nm )0a [e j( nm )2 1] = (5.11) dt = j(n m )0 Bởi : ej(n-m)2 = Cos[2(n- m) ] + j sin[2(n- m)] = Vậy tích phân hm Exp có tần số liên tiếp l n+1 = n+ 2.1/T0 xác định khoảng (a, a+T0) có giá trị l trực giao Hình 5.14 biểu diễn mật độ phổ sóng mang có tần số liên tiếp trực giao ý nghĩa vật lý l giải điều chế sóng mang ny giải điều chế "không thấy" sóng mang Nghĩa l sóng mang không gây nhiễu lẫn Về mặt phổ tín hiệu, điểm phổ có lợng cao sóng mang trùng với điểm phổ có lợng không sóng mang lân cận Do sóng mang đặt gần nên hiệu sử dụng phổ cao Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 90 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T f Hình 5.14 Phổ biên độ sóng mang có tần số trực giao n f Hình 3.15 Phổ ghép kênh đa tần số trực giao (OFDM) Nh vậy, tính trực giao sóng mang phụ đợc lý giải nh sau Mỗi sóng mang phụ đợc điều chế dòng liệu cho phổ nh hình 5.13 Khi khoảng cách sóng mang phụ đợc lựa chọn cho thỏa mãn tính trực giao nhau, nghĩa l đỉnh phổ sóng mang phụ trùng với điểm không phổ sóng mang phụ lại (hình 5.15) Việc giải điều chế sóng mang phụ không bị xuyên nhiễu sóng mang phụ khác Điều ny giống nh việc giải điều chế kết hợp ISI (Inter Symbol Interference) thực miền thời gian tín hiệu số truyền qua kênh có đặc tính lọc thoả mãn tiêu chuẩn Nyquist thứ nhất, khác l tính trực giao đợc xét miền tần số Khi số lợng sóng mang phụ lớn (hng ngn sóng mang), việc chế tạo dãy dao động hình sin v giải điều chế kết hợp hệ thống OFDM trở nên thực đợc Tuy nhiên, thấy tín hiệu đa tần nh l biến đổi Fourier chuỗi số liệu nối tiếp đầu Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 91 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T vo, tập giải điều chế kết hợp máy thu lại l biến đổi ngợc Fourier Xét dãy liệu (d0, d1, d2 dN-1), thnh phần dn l số phức dn = an + jbn Thực biến đổi Fourier rời rạc DFT (Discrete Fourier Transform) véc-tơ { dn}, n = 0, 1, 2, , N-1 cho kết véc-tơ S = (S0, S1, SN-1) gồm N số phức Sm N Sm = dne j( nm / N ) n=0 fn = N = dne j f n t m ; m = 0,1, , N n=0 n , t m = mt v t l khoảng thời gian lựa chọn no Nt Phần thực véc-tơ S l y( t ) = N (a n cos 2fn t m + b n sin 2fn t m ), m = 0,1, , N n=0 Khi cho thnh phần ny qua lọc thông thấp theo khoảng cách t, tín hiệu nhận đợc có dạng ghép theo tần số y( t ) = N (a n cos 2fn t n=0 + b n sin fn t ), t Nt Nh vậy, tín hiệu đa tần biểu diễn đợc nh l tín hiệu sau lọc thông thấp biến đổi Fourier rời rạc chuỗi liệu nối tiếp đầu vo Trong phơng pháp OFDM dòng liệu đầu vo đợc biển đổi thnh N dòng thứ cấp song song Điều ny đợc thực cách thay biến đổi Fourier rời rạc thực chuỗi nối tiếp biến đổi ngợc Fourier rời rạc IDFT (Invers DFT) thực véc-tơ hình thnh từ N digit N dòng liệu thứ cấp song song Hình 5.16 l sơ đồ nguyên lý đơn giản hệ thống truyền dẫn tín hiệu số sử dụng OFDM Nguyên lý hoạt động hệ thống nh sau: Dòng liệu đầu vo đợc mã hóa Gray thnh dòng symbol, symbol Ck tơng ứng với số phức ak+jbk (một điểm chòm tín hiệu) Dòng symbol nối tiếp đợc biến đổi thnh N dòng thứ cấp song song Đó l liệu đầu vo (Data in) N dòng liệu song song tiếp tục đa vo khối biến đổi ngợc Fourier rời rạc (IDFT), kết biến đổi ngợc Fourier đợc chuyển đổi thnh dạng nối tiếp, đợc xử lý lọc thông thấp v tiếp tục đến điều chế vuông góc (I-Q) để chuyển phổ lênh vùng tần số cao RF Tại máy thu, tín hiệu đợc giải điều chế vuông góc, lấy mẫu theo tốc độ symbol 1/T0 v đa đến biến đổi Fourier rời rạc để khôi phục tín hiệu ban Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 92 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T đầu Chuỗi symbol song song đầu ny đợc biến đổi song song- nối tiếp v giải mã để nhận đợc dòng liệu ban đầu Data in IDFT Channel Modulator Demod DFT Data out Hình 5.16 Sơ đồ khối nguyên lý hệ thống OFDM 5.2.2 Phơng pháp COFDM Hệ thống truyền hình số DVB-T sử dụng phơng pháp ghép kênh tần số trực giao OFDM nối trình mã hoá kênh Dòng liệu (đã đợc mã hoá kênh) đợc ánh xạ lên sóng mang điều chế số QPSK QAM Mỗi sóng mang truyền tải phần dòng liệu dới dạng symbol điều chế v đợc ghép kênh tần số trực giao Trong kênh truyền DVB-T có N sóng mang phụ Khoảng tần số fSC sóng mang phụ l điều kiện để bảo đảm sóng mang ny trực giao tín hiệu ghép kênh đa sóng mang trực giao COFDM Mỗi sóng mang phụ có băng thông fSC khoảng thời gian TS truyền symbol điều chế Các sóng mang truyền đồng thời trong thời gian TS tạo thnh symbol COFDM 5.2.2.1 Tín hiệu COFDM COFDM l ghép tổng hợp đa sóng mang đợc tổ chức symbol v có cộng thêm thời gian khoảng bảo vệ (tguard) tạo thnh gói tín hiệu COFDM Mỗi phần tử gói tín hiệu COFDM l sóng mang điều chế có giá trị biên độ v pha tơng ứng với symbol điều chế Mỗi sóng mang ny biểu diễn dới dạng hm phức nh sau: fsc (t ) = A C (t ).e j[c + c (t )] (5.12) Trong Ac(t) v c(t) l biên độ v pha sóng mang điều chế số, mang giá trị symbol QPSK QAM COFDM bao gồm n sóng mang Vì tín hiệu hm phức COFDM đợc viết nh sau: S s (t ) = m N N A n (t ).e [ j n + n (t ) ] (5.13) n =1 n = + n Trong An(t) v n(t) l giá trị biên độ v pha sóng mang n Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 93 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T Nếu tín hiệu lấy mẫu biên tăng (over sampling) sóng mang, sử dụng tần số lấy mẫu f = Tín hiệu COFDM đợc viết lại: T S s (KT ) = N1 N A n (t ).e [ j ( o + n) KT + n ] (5.14) n =1 f Hình 5.17 Phổ tín hiệu COFDM Để đơn giản: = 0; hm l: S s (KT ) = N1 N A n (t ).e [ j nKT + n ] (5.15) n =1 Phổ tín hiệu COFDM bao gồm N sóng mang kề sát có biên độ v pha khác đợc minh hoạ hình 5.17 5.2.2.2 Đặc điểm OFDM - Khả thích ứng với hiệu ứng truyền đa đờng l đặc tính u việt phơng pháp OFDM Đặc tính kênh truyền sóng đa đờng có dạng nh hình 5.18, có tồn khe pha đinh chọn lọc tần số xuất nh biến ngẫu nhiên Trên thực tế khe pha đinh lm gián đoạn số sóng mang v gây số symbol lỗi Nhng việc chèn xen kẽ v sử dụng mã sửa sai, symbol lỗi sửa đợc dễ dng Trong miền thời gian, tín hiệu phản xạ từ chớng ngại vật đến máy thu trễ vòng hng chục s Do đó, chu kỳ tín hiệu số sóng mang di khoảng thời gian trễ nói tiếng vọng từ symbol Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 94 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T trớc tắt phần nhỏ symbol xét Điều ny hon ton thực đợc hệ thống OFDM thực việc chuyển từ truyền nối tiếp sang truyền song song nên cho phép kéo di symbol ứng với sóng mang phụ lên N lần Biên độ Hình 5.18 Đáp ứng tần số kênh đa đờng Ngoi ra, để ổn định sóng mang khoảng thời gian bảo vệ Tguard (lên tới 10 ữ 25 % thời gian truyền tín hiệu) đợc chèn thêm vo trớc khoảng thời gian symbol tích cực l TU Do có thêm khoảng thời gian bảo vệ ny m máy thu tiếng vọng không đợc giải điều chế xử lý chúng nằm khoảng bảo vệ Một u điểm khác chèn thêm khoảng bảo vệ Tguard vo symbol COFDM lm cho hệ thống truyền hình số DVB-T cho phép hoạt động với mạng đơn tần SFN (Single Frequency Network) Các máy phát DVB-T có chung nguồn liệu tín hiệu đầu vo hoạt động kênh tần số với khoảng cách thích hợp Việc tăng khoảng bảo vệ để giúp cho máy thu thu sóng vô tuyến cao tần RF (Radio Frequency) từ nhiều đờng sóng phản xạ có độ trễ lớn Nhng ngợc lại hiệu suất truyền liệu bit giảm khoảng thời gian không đợc truyền liệu Hiệu suất truyền tải liệu chèn thêm khoảng bảo vệ nh sau: = TU TU + Tg (5.16) : hiệu suất truyền tải liệu TU : thời gian symbol tích cực Tg : Khoảng thời gian bảo vệ Hệ thống DVB-T cho phép lựa chọn khoảng bảo vệ Tg theo tỷ lệ 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 TU Tác dụng khoảng bảo vệ miền thời gian với tín hiệu phản xạ nhiều đờng đợc trình by hình 5.19 Để đơn giản, ta giả định giá trị liệu đầu vo có trạng thái không đổi (nghĩa Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 95 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T l ton giá trị bit l 0) Tín hiệu biên độ v pha sóng mang phụ không đổi SOFDM(t) Main signal Echo Echo Co-channel Received signal after gain correction Tg TU TS Hình 5.19 Tín hiệu phản xạ khoảng bảo vệ Để tạo nên tín hiệu truyền đa sóng mang COFDM, với quan hệ symbol miền thời gian sang miền tần số, phép toán biến đổi nhanh Fourier Một tín hiệu đợc phát l tín hiệu hm cosin tuần hon Khi sóng vô tuyến lan truyền tạo nhiều đờng truyền Tại điểm thu xác định, máy thu nhận đợc tín hiệu từ nhiều đờng, sóng truyền thẳng v sóng phản xạ Tín hiệu phản xạ có dạng với tín hiệu (truyền thẳng) nhng bị dịch pha v biên độ có suy giảm Ngoi có tín hiệu nhận đợc từ máy phát khác, phát kênh sóng vô tuyến, có chung nguồn liệu đầu vo.Tại máy thu, tín hiệu thu đợc l tín hiệu tổng hợp bao gồm tín hiệu sóng truyền thẳng, tín hiệu sóng phản xạ v tín hiệu từ máy phát khác kênh tần số Do có tổng hợp biên độ v pha sóng v biến sóng phản xạ ích thnh sóng có ích, nên sóng thu nhận tổng hợp đợc ổn định theo sau khoảng thời gian symbol tích cực TU Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 96 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T - Hệ thống OFDM có khả chịu đựng nhiễu băng hẹp Nếu phạm vi phủ sóng có tồn nguồn nhiễu băng hẹp rơi vo kênh tần hoạt động hệ thống OFDM hệ thống chấp nhận không truyền số sóng mang cách đặt biên độ sóng mang Tình trạng ny tơng tự nh trờng hợp số sóng mang bị suy giảm tác động pha đing chọn lọc tần số Khi hệ thống OFDM giảm thiểu đợc việc gây nhiễu đến hệ thống đợc xem l nguồn nhiễu Khả ny có ý nghĩa vùng phủ sóng có tồn kênh truyền hình tơng tự v truyền hình số Khi sóng mang phụ hệ thống OFDM trùng với sóng mang hình, sóng mang tiếng, sóng mang mu kênh truyền hình tơng tự đợc "tắt" , u tiên cho truyền hình tơng khả chịu can nhiễu truyền hình tơng tự tần số ny 5.3 Tổ chức kênh OFDM 5.3.1 Phân chia kênh Hệ thống COFDM thực việc phân chia kênh truyền dẫn miền thời gian v miền tần số, kênh tần số đợc tạo băng tần phụ v đoạn thời gian liên tiếp Hình 5.20 mô tả phân kênh COFDM time RF Channel bandwidth frequency sub-band time segment frequency Hình 5.20 Phân chia kênh COFDM 5.3.2 Các sóng mang phụ Trong symbol OFDM (ứng với time-segment), dải tần phụ có sóng mang phụ Các sóng mang phụ đợc xắp xếp trực giao nhau, khoảng cách sóng mang phụ nghịch đảo chu kỳ symbol Hình 5.21 biểu diễn xắp xếp sóng mang phụ Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 97 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T time OFDM symbol frequecy Hình 5.21 Xắp xếp sóng mang phụ 5.3.3 Chèn khoảng bảo vệ Do có tiếng vọng (Echoes) gây nên hiệu ứng truyền đa đờng, nên phần đầu symbol bị nhiễu symbol trớc OFDM khắc phục điều ny cách chèn thêm khoảng bảo vệ trớc symbol nh hình 5.22 Gu a rd In te rva ua terv al du tion uration U se fu l s y m bo s efu ym oll du tion ura tio n tim e O FDM s ym b o l fre q u en cy Hình 5.22 Chèn khoảng bảo vệ Trong khoảng bảo vệ máy thu bỏ qua m không xử lý tín hiệu Tuy nhiên, việc chèn thêm khoảng phải trả giá giảm dung lợng truyền dẫn 5.3.4 Đồng kênh truyền Trong trình giải điều chế, máy thu phải lấy mẫu xác tín hiệu khoảng thời gian hữu ích symbol OFDM Do cửa sổ thời gian đợc ấn định khoảng thời gian Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 98 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T Hệ thống DVB-T sử dụng sóng mang phụ "pilot" trải kênh truyền dẫn, đóng vai trò l điểm đánh dấu đồng (Synchronisation Markers) nh hình 5.23 Tín hiệu pilot đợc sử dụng để đồng khung, đồng tần số, đồng thời gian, đánh giá kênh truyền, nhân dạng mode truyền Các sóng mang Pilot đợc xác định vị trí cố định symbol OFDM v có số lợng l 45 Pilot carriers cho mode 2K v 177 Pilot carriers cho mode 8K.Vị trí v số lợng sóng mang Pilot chu kỳ symbol mode 2K 8K đợc cho bảng 5.3 OFDM Frame (68 OFDM symbols) time FFT time windows for receivers frequency Hình 5.23 Các sóng mang đồng Tín hiệu Pilot đợc điều chế chuỗi giả ngẫu nhiên PRBS (Pseudo Random Binary Sequence) Chuỗi ny cho phép khống chế pha ban đầu tín hiệu tham số truyền TPS Bộ phát PRBS hoạt động theo đa thức: G(x) = x11 + x2 + Sự phân chia kênh, mã hoá liệu, chèn khoảng bảo vệ v sóng mang đồng tạo đặc tính sở phơng pháp điều chế COFDM đặc tính lm giảm khả truyền tải kênh hay l tốc độ bit hiệu dụng Tuy nhiên, chúng tạo khả lựa chọn hợp lý khả chống lỗi v dung lợng kênh Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 99 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T Bảng 5.3 Vị trí sóng mang pilot Mode 2K Mode 8K 45 Pilot carriers 177 Pilot carriers 48 54 87 141 48 54 87 141 156 192 201 255 156 192 201 255 279 279 282 333 432 450 483 525 531 618 282 233 432 450 483 636 714 759 765 780 804 873 888 918 525 531 618 636 714 939 942 969 984 1050 1101 1107 1110 1137 759 765 780 804 873 1140 1146 1206 1269 1323 1377 1491 1683 1704 888 918 939 942 969 1752 1758 1791 1845 1860 1896 1905 1959 1983 984 1050 1101 1107 1110 1986 2027 2136 2154 2187 2229 2235 2322 2340 1137 1140 1146 1206 1269 2481 2463 2469 2484 2508 2577 2592 2622 2643 1323 1377 1491 1683 1704 2646 2673 2688 2754 2805 2811 2814 2841 2844 2850 2910 2973 3027 3081 3195 3387 3408 3456 3462 3495 3549 3564 3600 3609 3663 3687 3690 3741 3840 3858 3891 3933 3939 4062 4044 4122 4167 4173 4188 4212 4281 4296 4326 4347 4350 4377 4392 4458 4509 4515 4518 4545 4548 4554 4614 4677 4731 4785 4899 5091 5112 5160 5166 5199 5253 5268 5304 5313 5367 5391 5394 5445 5544 5562 5595 5637 5643 5730 5748 5862 5871 5877 5892 5916 5985 6000 6030 6051 6054 6081 6096 6162 6213 6219 6222 6249 6252 6258 6318 6381 6435 6489 6603 6795 6816 Vị trí sóng mang Pilot Vị trí sóng mang Pilot 5.3.5 Tín hiệu tham số truyền TPS Tín hiệu tham số truyền TPS (Transmision Parameter Signalling) phát mang thông tin báo hiệu cho máy thu biết: Loại điều chế QAM QPSK Kiểu truyền không phân cấp phân cấp Khoảng bảo vệ Tguard Tốc độ mã Inner Code Rate Truyền theo mode 2K 8K Số frame superframe Tín hiệu tham số truyền đợc phát song song 17 sóng mang TPS (TPS carier) cho mode 2K v 68 sóng mang TPS cho mode 8K Ví trí sóng mang TPS đợc cho bảng 5.4 Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 100 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T Bảng 5.4 Vị trí sóng mang TPS Vị trí sóng mang TPS Mode 2K Mode 8K 34 50 209 346 413 569 34 50 209 346 413 569 595 688 790 901 1073 1219 1262 1286 1469 1594 595 688 790 901 1073 1687 1738 1754 1913 1050 2117 2273 2299 2392 2494 2605 2777 2923 2966 1219 1262 1286 1469 2990 3173 3298 3391 3442 3458 3617 3754 3821 3977 4003 4096 4198 4309 1594 1687 4481 4627 4670 4694 4877 5002 5095 5146 5162 5321 5458 5525 5681 5707 5800 5902 6013 6185 6331 6374 6398 6581 6706 6799 Trong khung OFDM, liệu TPS đợc xác định qua 68 symbol OFDM liên tiếp, symbol OFDM mang bit TPS Mỗi khối TPS (tơng ứng với khung OFDM) bao gồm 68 bit có vai trò nh sau: - bit bắt đầu; - 16 bit đồng bộ; - 37 bit thông tin; - 14 bit mã sửa sai Trong 37 bit thông tin có 23 bit đợc sử dụng 23 bit lại dự trữ v đợc đặt giá trị Định dạng v nội dung thông tin TPS đợc nêu cụ thể bảng 5.5 Bảng 5.5 Định dạng v nội dung tín hiệu TPS Bit chức S0: Bit mở đầu S1 - S16: Từ mã đồng S23, S24: Chỉ số khung OFDM S25, S26: Constellation S27, S28, S29: Thông tin phân cấp S30, S31, S32: Tốc độ mã dòng HP S33, S34, S35: Tốc độ mã dòng LP S36, S37: thị tốc độ mã S38, S39: thị mode truyền S40 - S53: Dự trữ S54 - S67: mã chống nhiễu Định dạng thị 0011010111101110 1100101000010001 00 - khung số ; 01 - khung số 10 - khung số ; 11 - khung số 00: QPSK; 01: 16-QAM; 10: 64-QAM 11: Dự trữ 000: không phân cấp; 001: = 010: = 2; 011: = 4; 1xx: dự trữ 000: 1/2; 001: 2/3; 010: 3/4; 011: 5/6 100: 7/8; 101, 110, 111: dự trữ 000: 1/2; 001: 2/3; 010: 3/4; 011: 5/6 100: 7/8; 101, 110, 111: dự trữ 00: 1/32; 01: 1/16; 10: 1/8; 11: 1/4 00: mode 2K ; 01: mode 8K; 1x: dự trữ Đặt tất Mã BCH Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 101 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T 5.3.5 Cấu trúc khung OFDM Trong hệ thống DVB-T, tín hiệu phát đợc tổ chức theo khung (frame) Mỗi khung có chu kỳ khung TF bao gồm 68 symbol OFDM Cứ khung tạo lên siêu khung Mỗi symbol OFDM đợc tạo K = 6817 sóng mang phụ mode 8K v K = 1705 sóng mang phụ mode 2K v đợc truyền thời gian TS Nó gồm khoảng thời gian : thời gian hiệu dụng để truyền tin tức symbol TU v khoảng thời gian bảo vệ Tg Các symbol khung OFDM đợc đánh số (k) từ đến 67, chúng chứa đựng liệu v thông tin chuẩn bao gồm tín hiệu pilot v tín hiệu tham số truyền TPS (nh phân tích trên) Các sóng mang đợc đánh số k [Kmin; Kmax] Kmin= v Kmax = 1074 mode 2K v 6816 mode 8K Các thông số khác đợc nêu chi tiết bảng 5.6 Bảng 5.6 Các thông số OFDM DVB-T Thông số Mode 8K Mode 2K 6817 1705 Kmin 0 Kmax 6816 1704 896 s 224s Khoảng cách sóng mang 1/TU 1116 Hz 4464 Hz Khoảng cách Kmin v KMax (K-1)/TU 7,61 7,61 Số sóng mang (K) Thời gian hiệu dụng TU Khoảng bảo vệ Tg/TU Thời gian khoảng bảo vệ Chu kỳ symbol TS= Tg + TU 1/4 1/8 1/16 1/32 1/4 1/8 1/16 1/32 224 s 112 s 56 s 26 s 56 s 28 s 14 s s 1120 s 1008 s 952 s 924 s 280 s 252 s 238 s 231 s Hình 5.24 minh họa cấu trúc khung OFDM, vị trí tín hiệu sóng mang Pilot (Pilot carriers) cho mode 2K v mode 8K Mỗi hng l symbol OFDM bao gồm 1705 sóng mang cho mode 2K v 6817 sóng mang cho mode 8K Khung OFDM đợc tạo thnh từ 68 symbol OFDM liên tiếp Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 102 đồ án tốt nghiệp truyền hình số mặt đát DVB - T Kmax = 1704 if 2K Kmax = 6816 if 8K Kmin = Symbol 67 Symbol Symbol Symbol Symbol TPS carriers and continual pilot between Kmin and Kmax are not indicated Boosted pilot Data Hình 5.24 Cấu trúc khung OFDM 5.4 Điều chế COFDM Sơ đồ khối điều chế COFDM đợc minh họa hình 3.25 Cơ sở điều chế COFDM dựa vo thuật toán biến đổi ngợc Fourrier nhanh IFFT (Inverse Fast Fourrier Transform) I R (Real) Data Input D/A Converter IFFT Prepro cesser I/Q Modulator 2K/8K I (Image) Q IF Output D/A Converter Hình 5.25 Khối OFDM hệ thống DVB-T Quá trình biến đổi IFFT đợc thực chíp vi xử lý Bộ vi xử lý tính toán hoạt động với xung lấy mẫu tín hiệu COFDM miền thời gian Hệ số phức Fourrier X(k) thiết lập nên cặp giá trị gồm phần thực Re (Real) v thnh phần ảo Im (Image) dới dạng nhị phân Các cặp giá trị nhị phân ny đợc truy xuất đọc thời gian chu kỳ xung clock symbol Dữ liệu ny cung cấp cho điều chế vuông pha I/Q sau để chuyển phổ tín hiệu lên vùng tần số cao RF Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện tử viễn thông 103 [...]... chục s Do đó, nếu chu kỳ t n hiệu số trên sóng mang di hơn khoảng thời gian trễ nói trên thì tiếng vọng t các symbol Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện t viễn thông 94 đồ án t t nghiệp truyền hình số m t đ t DVB - T trớc sẽ t t trong m t phần nhỏ của symbol đang x t Điều ny hon ton có thể thực hiện đợc vì hệ thống OFDM thực hiện việc chuyển t truyền nối tiếp sang truyền song song nên cho... trị liên hợp phức của m (t) ; K l hằng số; n v m l số nguyên dơng thuộc N X t 2 hm số có t n số liên tiếp trực giao: n (t ) = e j( n 0t ) (5.5) m (t ) = e j( m 0t ) (5.6) Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện t viễn thông 89 đồ án t t nghiệp truyền hình số m t đ t DVB - T trong đó: 0 = 2f0 ; f0 = (5.7) 1 2 T0 = T0 0 (5.8) a < b v b = a + T0 b n (t ) * m (t ) dt = a (5.9) a + T0 e j( n 0 t. .. của hệ thống OFDM trùng với các sóng mang hình, sóng mang tiếng, sóng mang mu của kênh truyền hình t ng t sẽ đợc "t t" đi , u tiên cho truyền hình t ng t vì khả năng chịu can nhiễu của truyền hình t ng t t i các t n số ny r t kém 5.3 T chức kênh trong OFDM 5.3.1 Phân chia kênh Hệ thống COFDM thực hiện việc phân chia kênh truyền dẫn trong cả miền thời gian v miền t n số, kênh t n số đợc t o bởi... 6816 Vị trí sóng mang Pilot Vị trí sóng mang Pilot 5.3.5 T n hiệu tham số truyền TPS T n hiệu tham số truyền TPS (Transmision Parameter Signalling) ph t đi mang những thông tin báo hiệu cho máy thu bi t: Loại điều chế QAM hoặc QPSK Kiểu truyền không phân cấp hoặc phân cấp Khoảng bảo vệ Tguard T c độ mã Inner Code Rate Truyền theo mode 2K hoặc 8K Số frame trong m t superframe T n hiệu tham số truyền. .. trình by trong hình 5.19 Để đơn giản, ta giả định giá trị dữ liệu đầu vo chỉ có m t trạng thái không đổi (nghĩa Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện t viễn thông 95 đồ án t t nghiệp truyền hình số m t đ t DVB - T l ton bộ giá trị bit l 1 hoặc 0) T n hiệu biên độ v pha trên sóng mang phụ không đổi SOFDM (t) Main signal Echo 1 Echo 2 Co-channel Received signal after gain correction Tg TU TS Hình. .. bit sẽ giảm vì khoảng thời gian đó không đợc truyền dữ liệu Hiệu su t truyền t i dữ liệu khi chèn thêm khoảng bảo vệ nh sau: = TU TU + Tg (5.16) trong đó : hiệu su t truyền t i dữ liệu TU : thời gian của symbol t ch cực Tg : Khoảng thời gian bảo vệ Hệ thống DVB- T cho phép lựa chọn khoảng bảo vệ Tg theo các t lệ 1/4, 1/8, 1/16, hoặc 1/32 của TU T c dụng của khoảng bảo vệ trong miền thời gian với t n... máy thu phải lấy mẫu chính xác t n hiệu trong khoảng thời gian hữu ích của symbol OFDM Do vậy m t cửa sổ thời gian sẽ đợc ấn định trong khoảng thời gian đó Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện t viễn thông 98 đồ án t t nghiệp truyền hình số m t đ t DVB - T Hệ thống DVB- T sử dụng các sóng mang phụ "pilot" trải đều trong kênh truyền dẫn, đóng vai trò l các điểm đánh dấu đồng bộ (Synchronisation... hệ thống truyền hình số DVB- T cho phép ho t động với mạng đơn t n SFN (Single Frequency Network) Các máy ph t DVB- T có cùng chung nguồn dữ liệu của t n hiệu đầu vo có thể ho t động trong cùng m t kênh t n số với m t khoảng cách thích hợp Việc t ng khoảng bảo vệ để giúp cho máy thu có thể thu sóng vô tuyến cao t n RF (Radio Frequency) t nhiều đờng sóng phản xạ có độ trễ lớn Nhng ngợc lại hiệu su t truyền. .. có ích thnh sóng có ích, nên sóng thu nhận t ng hợp sẽ đợc ổn định theo sau khoảng thời gian symbol t ch cực TU Sinh viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện t viễn thông 96 đồ án t t nghiệp truyền hình số m t đ t DVB - T - Hệ thống OFDM còn có khả năng chịu đựng nhiễu băng hẹp Nếu trong phạm vi phủ sóng có t n t i nguồn nhiễu băng hẹp rơi vo kênh t n ho t động của hệ thống OFDM thì hệ thống có thể chấp... thức: sin 2 ft i (t ) = A 2 ft (5.3) M t độ phổ công su t của sóng mang i (t) nh hình 5.13 Trong đó phổ có m t đỉnh t i t n số trung t m v các điểm 0 t i các t n số biên t ng ứng với các bội số t c độ của dãy symbol đa vo điều chế Hai sóng mang nằm kề nhau trên trục t n số có phổ trực giao nhau khi chúng thoả mãn điều kiện: b n (t ).*m (t )dt = a O (khi : n m) (5.4) K (khi : n = m) Trong đó *m (t) ... K40 Điện t viễn thông 94 đồ án t t nghiệp truyền hình số m t đ t DVB - T trớc t t phần nhỏ symbol x t Điều ny hon ton thực đợc hệ thống OFDM thực việc chuyển t truyền nối tiếp sang truyền song... viên Lê Thị Thanh Bình lớp N3 K40 Điện t viễn thông 88 đồ án t t nghiệp truyền hình số m t đ t DVB - T 5.2 Phơng pháp ghép OFDM Ghép kênh t n số trực giao OFDM hệ thống DVB- T đợc thực nối tiếp... Điện t viễn thông 90 đồ án t t nghiệp truyền hình số m t đ t DVB - T f Hình 5.14 Phổ biên độ sóng mang có t n số trực giao n f Hình 3.15 Phổ ghép kênh đa t n số trực giao (OFDM) Nh vậy, t nh trực