LOI MO DAU
OFDM là nằm trong một lớp các kỹ thuật điều chế đa sóng mang (MCM) trong thông tin vô tuyến Còn trong các hệ thống thông tin hữu tuyến chắng hạn như trong hệ thống ASDL, các kỹ thuật này thường được nhắc đến dưới cái tên: đa
tan (DMT) Kỹ thuật OFDM lần đầu tiên được giới thiệu trong bài báo của R W
Chang năm 1966 vé van dé tong hợp các tín hiệu có dải tân hạn chế khi thực hiện
truyền tín hiệu qua nhiều kênh con
Tuy nhiên, cho tới gần đây, kỹ thuật OFDM mới được quan tâm nhờ có
những tiên bộ vượt bậc trong lĩnh vực xử lý tín hiệu và vi điện tử
Hiện nay, kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OEDM) được
dùng làm chuẩn trong các hệ thống phát thanh số ở châu Âu Kỹ thuật này đang được đề nghị đưa vào ứng dụng ở Mỹ cũng như nghiên cứu đề phát triển trong lĩnh vực truyền hình số
Trang 3MUC LUC
1 GiGi thi6u VE OFDM ecccsccscsscssessessessessessessssseseseessesesseesesseaseaseseeseesseses 4
1 Lịch sử phát triỀn - - s1 1115158 8E 11v ngư, 4
2 Tổng quan về OEDM:: tt E SE E111 E111 rreg 4
2.1 Từ điều chế đơn sóng mang đến điều chế trực giao OFDM: 5 3.Một số ứng dụng của công nghệ OFDM:: . ¿+ + +s+s+x+x+x2 17 ILMô phỏng quá trình điều chế OFDM:: .- + + sEsE+EsEeeseseexd 18 1 Sử dụng matl4Ì:: - - - << << S1 S S111 v v v v2 18 2.1Sử dụng SimuÌITK: - - 5 2 32310 11011111131 131111 111 1111 1 v1 3 x32 21
HII KẾt luận: -.¿- - 2-52 Sx‡Ex2E 2x2 E121 ctkcrrrred 23
Trang 41 Giới thiệu về OFDM:
1 Lịch sử phát triển
Trong những năm gần đây, phương thức ghép kênh phân chia theo tần số truc giao OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) không ngừng được nghiên cứu và mở rộng phạm vi ứng dụng bởi những ưu điểm của nó trong tiết kiệm băng tần và khả năng chỗng lại Fading chọn lọc theo tần số cũng như xuyên nhiễu băng hẹp
Kỹ thuật điều chế OFDM là một trường hợp đặc biệt của phuơng pháp điều chế đa sóng mang trong đó các sóng mang phụ trực giao với nhau, nhờ vậy phố tín hiệu ở các sóng mang phụ cho phếp chồng lấn lên nhau mà phía thu vẫn có thê
khôi phục lại tín hiệu ban đầu Sự chồng lẫn phô tín hiệu làm cho hệ thống OFDM
có hiệu suất sử dụng phô lớn hơn nhiều so với các kỹ thuật điều chế thông thường
Nhờ đó OFDM là chia dòng đữ liệu tốc độ cao thành các dòng dữ liệu tốc độ thấp
hơn và phát đồng thời trên một số các sóng mang, ta thấy răng trong một số điều
kiện cụ thể, có thể tăng dung lượng đáng kế cho hệ thống OFDM bang cach lam
thích nghi tốc độ dữ liệu trên mỗi sóng mang tuỳ theo tỷ số tín trên tạp SNR của sóng mang đó
Ky thuat OFDM do R.W Chang phat minh nam 1966 6 MY Trai qua 40 nam
hinh thanh va phat trién nhiéu công trình khoa học về kỹ thuật này đã được thực hiện ở khắp nơi trên thế giới Đặc biệt là các công trình của WeisteIn và Ebert,
người đã chứng minh rắng phép điều chế OFDM có thể thực hiện bằng phép biến
đối IDFT và phép giải điều chế bằng phép biến đổi DFT Phát minh này cùng với
sự phát triển của kỹ thuật số làm cho kỹ thuật điều chế OFDM được ứng dụng rộng rãi Thay vì sử dụng IDFT người ta có thể sử dụng phép biến đổi nhanh IFFT cho
bộ điều chế OFDM, sử dụng FFT cho bộ giải điều chế OFDM
2 Tổng quan về OFDM:
OFDM (la viết tắt của Orthogonal Frequency Division Multiplexing) cd thé
được tạm dịch là Ghép Kênh Phân Chia Theo Tan Số Trực Giao Kỹ thuật này
được đưa ra vào khoảng giữa những năm 60 chứ không phải là mới mẻ Tuy nhiên, do độ phức tạp trong tính toán của nó nên mãi đến rất gần đây nó mới được áp dụng trong các ứng dụng dân dụng Trước đó, chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng quốc phòng của bộ Quốc Phòng Mỹ
Một trong những vấn đề rất phức tạp trong truyền thông tin với tốc độ cao
Trang 5truyền qua kênh sẽ bị suy giảm và dịch pha với mức độ khác nhau (cả vê biên độ và mức độ phi tuyên) cho nên tín hiệu phía thu bị méo rât nặng và dân đên việc khôi phục tín hiệu trở nên cực kỳ khó khăn
2.1 Từ điều chế đơn sóng mang đến điều chế trực giao OFDM: a Phương pháp điều chế đơn sóng mang:
Hình 1.2.1 Biểu diễn phổ tín hiệu trong miễn thời gian
Trong phương pháp điều chế đơn sóng mang, dòng tín hiệu được truyền đi trên toàn bộ băng tần B, có nghĩa là tần số lầy mẫu của hệ thông bằng độ rộng băng
tần và mỗi tín hiệu có độ dài là:
T sc= 1/B
Trong thông tin vô tuyến băng rộng, kênh vô tuyến thường là kênh phụ thuộc tân số (frequency selective channel) Tốc đọ lẫy mẫu ở thôn tin băng rộng sẽ rất lớn, đo đó chu lỳ lẫy mẫu Tsc sẽrất nhỏ Do đó phương pháp điều chế đơn sóng mang có những nhược điểm sau:
- Ảnh hưởng của nhiễu liên tín hiệu ISI gây ra bởi hiệu ứng phân tập đa
đường đối với tín hiệu thu là rất lớn.Điều này được giải thích do độ dài của
một mẫu tín hiệu Tsc là rất nhỏ so với trường hợp điều chế đa sóng mang Do vay anh hưởng của trễ truyền dẫn có thê gây nhiễu liên tín hiệu ISI ở nhiều mẫu tín hiệu thu Có 5 loại nhiễu trong thông tin vô tuyến: 1 + 5 Gaussian Noise Interchannel Interference Co-channel Interference Inter-symbol Interference Multiple Access Interference
- Anh hưởng của sự phụ thuộc kênh theo tân số là rất lớn đối với hệ thông Do
Trang 6- Hai ly do néu trén lam cho bé can bang kênh và lọc nhiễu ở máy thu là phức
tap
Phương pháp điều chế đơn sóng mang hiện nay vẫn được sử dụng chủ yếu trong thông tin băng hẹp như hệ thống thông tin di động toàn câu GSM Trong thông tin băng rộng, phương pháp điều chế đa sóng mang ra đời dé cải thiện các nhược điểm trên
b Phương pháp điêu chế đa sóng mang FDM:
Hình 1.2.1b Mật độ phố của tín hiệu đa sóng mang
Trang 7> + wT
«<— \——>
Hình 1.2.1b Hé thong da séng mang
Phuong pháp điều chế đa sóng mang được hiểu là toàn bộ băng tần của hệ thống được chia ra làm nhiều băng con với các sóng mang phụ cho mỗi băng tần con là khác nhau Chỉ tiết của phương pháp này xem ở hình 1.2.1b
Phương pháp điều chế đa sóng mang còn được biết như phương pháp phân
kênh theo tan s6 FDM, trong do pho cua tin hiéu cua hé thong chia lam Ne = 2L+1
kênh song song Vì vậy đọ dài của mẫu tín hiệu trong điêu chê đơn sóng mang : Ts=1/Fs=Ts.Ne PT(2.2)
Hệ quả đó là tỷ số tương đối giữa trễ truyền dẫn đối với độ dài mẫu tín hiệu trong điêu chê đa sóng mang cũng giảm đi Nec lân do vậy ảnh hưởng của nhiễu liên tín hiệu gây ra bởi trễ truyền dẫn sẽ giảm ( giảm ảnh hưởng của phân tập đa đường) Từ đó chúng ta có thê nêu ra một sô các ưu điêm cơ bản của điêu chê đa sóng mang so với các phương pháp điêu chê đơn sóng mang là:
- _ Ảnh hưởng của nhiễu liên tín hiệu ISI (Inter-symbol Interference) giảm
- Ảnh hưởng của sự phụ thuộc kênh vào tân số giảm do kênh được chia làm
nhiều phân ( Băng thông giảm-> B<Bc dẫn đến kênh ít phụ thuộc vào tn số) - _ Từ 2 ưu điểm trên dẫn đến độ phức tạp của bộ cân bằng kênh và lọc nhiễu
cho hệ thống cũng giảm
Tuy nhiên phương pháp này còn một số nhược điểm cơ bản sau:
- Hệ thống nhạy cảm với hiệu ứng phụ thuộc thời gian của kênh (time selectivity) Điêu này được biết đến là do đọ dài của một mẫu tín hiệu tăng
Trang 8Phương pháp điều chế đa sóng mang không làm tăng hiểu quả sử dụng băng tần
của hệ thong so với phương pháp điều chế đơn tân, ngược lại nếu các kênh phụ được khoảng cách nhất định thì sẽ làm giảm hiệu quả sự dụng phé.Dé vừa tận dụng
hết băng tần và có được các ưu điểm của điều chế đa sóng mang nên người ta sử dụng phương pháp điều chế OFDM với các sóng mang phụ trực giao nhau
c Phương pháp điều chế đa sóng mang trực giao OFDM: OF DM FDA W=2R W=2R N=1 : l f f -R R -R R W a3 RS? W=2R -SR/4 R/4 R/4 RE! RRP ROR f W=AR/S WE=2E E f IRIZ RZ R/3 ZR/3 R-RS RS BR
Céng nghé OFDM nam trong một lớp các kỹ thuật điều chế đa sóng mang trong thông tin vô tuyến Còn trong các hệ thống thông tin hữu tuyến chắng hạn
như trong hệ thống ADSL, các kỹ thuật này thường đượcc nhac đến dưới cái tên:
đa tần (DMT) Y tưởng chính trong kỹ thuật OFDM là việc chia lượng đữ liệu trước khi phát đi thành N luông dữ liệu song song có tốc độ thấp hơn và phát mỗi luồng đữ liệu đó trên một sóng mang con khác nhau
Trang 9OFDM tạo ra lưới theo thời gian và tần số Mỗi hình chữ nhật là một kênh
độc lập và có thê câp cho những người sử dụng khác nhau
frequency OFDM Symbol Ỳ Suboarriey Bvvy ‡ a a Symbod time (Ts) Orthogonal Sub-Carriers
Các ưu điểm cơ bản của kỹ thuật OFDM:
Sử dụng dải tần rất hiệu quả do cho phép chồng phố giữa các sóng mang con Hạn chế được ảnh hưởng của fading và hiệu ứng nhiều đường bằng cách chia kênh fading chọn lọc tần số thành các kênh con fading phẳng tương ứng với các tần số sóng mang OFDM khác nhau
Phương pháp này có ưu điểm quan trọng là loại bỏ được hâu hết giao thoa giữa các sóng mang (ICT) và giao thoa g1ữa các ký hiệu (IST) do su dung CP
Nếu sử dụng các biện phápxen rẽ và mã hoá kênh thích hợp thì sẽ có thể khắc phục được hiện tượng suy giảm xác suất lỗi trên ký hiệu do các hiệu ứng chọn lọc tần số ở kênh gây ra Có thể sử dụng phương pháp giải mã tối ưu với độ phức
Trang 10Qua trinh can bang kênh được thực hiện đơn giản hơn so với việc sử dụng
các kỹ thuật cân băng thích nghi trong các hệ thông đơn tân
Trên thực tế, quá trình thực hiện điều chế và giải điều chế trong OFDM
được đảm bảo nhờ sử dụng phép biến đổi FFT Nếu sử dụng kết hợp với phép điều chế vi sai thì không phải thực hiện trong quá trình ước lượng kênh
Ý tưởng chính trong kỹ thuật OFDM là việc chia luồng dữ liệu trước khi phát đi thành N luồng đữ liệu song song có tốc độ thấp hơn và phát mỗi luồng dữ liệu đó trên một sóng mang con khác nhau Các sóng mang nay là trực giao với
nhau, điều này được thực hiện bằng cách chọn độ dãn cách tần số giữa chúng một
cách hợp lý Hình (1) mô tả nguyên lý của quá trình tạo một ký hiệu OFDM Tất cả các thao tác trong miền được đóng khung đều có thê được thay thế bằng phép biến doi IDFT a!) hạ, ali N x.IH 4, ll
Hình 1 Nguyên lý tạo một ký hiệu OFDM
Các sóng mang f n(£) là các sóng hình sin có thể được biểu diễn dưới dạng luÿythừa như sau :
W ok, : Lr
alae EBM
ñ tz [RT]
Trang 11một điểm trong không gian Euclid N-chiêu gọi là không gian tín hiệu, mỗi điểm
được biểu diễn bởi một bộ các giá trị (xm,0, xm,I, xm,N-1) Một tập hợp M
điểm trong không gian N-chiều này được gọi là chùm tín hiệu (signal constellation) Cac diém nằm trong chùm tín hiệu này có thể là đầu ra sau khi thực hiện phép điều chế M-trị bất kỳ Trong trường hợp thực hiện truyền tín hiệu liên tục, m là một số nguyên m lẻ Các kết quả có được sau khi thực hiện phép nhân sẽ được cộng lại và tín hiệu cuối cùng sẽlà dạng sóng (theo thời gian) được truyền đi
qua kênh
Hình 2 Dạng sóng của một ký hiệu OFDM
Như vậy, chuỗi vô hạn các ký hiệu OFDM có thê được biểu diễn:
dt}= 5's, (1
or (3)
= 3x, „0 t¬mT] oe gm)
Do f n(t) 14 mOt xung vudng được điều chế tại tan s6 song mang kW/N (Hz), nên kỹthuật OFDM thường được coi như là có N sóng mang, trên mỗi sóng mang
ký hiệu được truyền đi với tốc độthấp hơn ROFDM = Rz/N Chú ý rằng tốc độ ký
Trang 12Diém mau chét nhằm có được hiệu quảsửdụng dải tần cao là tính trực giao của các sóng mang Trong các hệ thống ghép kênh phân chia theo tần số thông thường, các sóng mang được phân tách bởi một đải bảo vệ nhăm cho phép thu và giải điều chế các sóng mang đó bằng các thao tác lọc thông thường Tuy nhiên, các dải bảo vệ này đã làm giảm hiệu quả sử dụng dải tần Nếu các sóng mang là trực giao với nhau, thì chúng có thế được sắp xếp sao cho các dải băng chông lên nhau sao cho vẫn có thê thu tốt mà không có giao thoa với các sóng mang lân cận (ICI) Tuy nhiên, các dải bảo vệ là cần thiết để duy trì tính trực giao giữa các sóng mang
trong kỹ thuật OFDM, nhưng cách hoạt động của các đải bảo vệ này khác hắn với
kỹ thuật FDM thông thường
Máy thu OFDM có thể được coi là gồm nhiều bộgiải điều chế, mỗi bộ sẽ
thực hiện chuyên tín hiệu ở mỗi sóng mang xuống băng gốc và tích phân trên một
chu kỳ ký hiệu nhằm khôi phục lại đữ liệu ban đầu Sơ đồ nguyên lý của quá trình
giải điều chế một ký hiệu trong kỹ thuật OFDM được mô tả trong hình (3) Chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy, nếu các hàm Øn(†) với n = 0,1, N-1 là trực Ø1aO VỚI
nhau từng đôi một thì mới khôi phục được bộ(xm,0, xm,], ., xm,N-1) ban đầu tin es ¬—_* - oh = — r , _ an | — {= [xa làn I i ì : —- v Me Hình 3 Nguyên lý của quá trình giải điều chếOFDM Vệ mặt toán học, một bộ các hàm được coI là độc lập tuyên tính hoặc trực giao néu :
tony yee nae, © PES
trong do, * la ki hiéu cua lién hop phuc Co nhiều bộcác hàm trực giao, nôi tiếng
Trang 13w,(tl=e™ vai a, =a, +R (5)
Nhu vậy, nếu p, q là sốnguyên thì các hàm này sẽ là độc lập tuyến tính Tính trực giao này giữa chúng đã gợi ý về việc sử dụng phép biến đổi Fourier roi rac (DFT) trong k¥ thuat OFDM
Nếu tất cả các sóng mang không phải là sóng mang mong muốn bị trộn xuống các tân số bang một số nguyên lần 1⁄t, trong đó t là chu kỳ ký hiệu, thì chúng sẽ có tích phân bằng 0 trên một chu kỳ ký hiệu Như vậy, các sóng mang sẽ
là độc lập tuyến tính, hoặc trực giao với nhau, nếu độ dãn cách Ø1ữa các sóng mang là bội số của 1/t
Trở ngại duy nhất trong việc sử dụng DFT trong kỹthuật OFDM là bản chất
khơng tuần hồn của tín hiệu trong miễn thời gian Điều này có thể được giải quyết
bang cách thêm một thoi khoang bao vé Tg, đoạn này chính là bản sao của ký hiệu
tích cực trong Tg giây trước (như trên hình 4) Đoạn thêm vào này thường được
gọi là CP (cyclic preũx) bởi vì nó làm cho ký hiệu OFDM như là tuần hoàn đối với
Trang 14Symbol Guard imerval ~ | + Data petloở Trarran Ithed signal >" SN bol Ne Recolved signa!
Hình 4 Thêm CP vào ký hiệu OFDM
Chiều dài của dải bảo vệ bị hạn chế nhằm đảm bảo hiệu suất sử dụng dải tân,
tuy nhiên, nó phải dài hơn đáp ứng xung của kênh nhằm duy trì tính trực giao giữa các sóng mang con và loại bỏ được các loại giao thoa ICI và ISI Những lợi ích đạt được nhờ chèn thêm dải bảo vệ này thường có giá trị hơn những suy giảm trong hiệu suất sử dụng dải tần và trong tỷ số SNR Để minh hoạ cho điều này, chúng ta có thê thấy rằng năng lượng phát sẽ tăng khi tăng chiều dài Tg của CP, trong khi đó thì năng lượng tín hiệu thu và lẫy mẫu vẫn giữ nguyên Năng lượng phát trên một sóng mang con là : Jo (fet= Ẹ và suy giảm SNR do loại bỏCP tại máy thu là: 1 SMR = —lŨlng ( + (8)
Nhu vay, CP có chiều đài càng lớn thì suy giảm SNR cang nhiều Thông thường, chiều dài tương đỗi của CP sẽ được giữ ởmức nhỏ, còn suy giảm SNR sẽ
chủ yếu là do yêu câu loại bỏ giao thoa ICI và ISI (nhỏ hơn 1đB với Tg/T < 0,2) Phép bién d6i Fourier roi rac (DFT)
Trang 15đầu sử dụng các bộ lọc đề phân tách các dải, và đã gặp phái nhiều khó khăn trong
việc thực thi các bộlọc có dải sườn dốc Phương thức thứ ba được Weinstem và
Ebert giới thiệu, là phương thức sử dụng các biện pháp xửlý ở băng gốc, khi đó, ca máy phát và máy thu đều có thể được thực thi bằng cách sửdụng phép biến đổi Fourier roi rac (DFT)
Mỗi sóng mang trong hệ thống OFDM đều có thê được viết dưới dạng:
¬ je (7)
trong đó, xn,m là modul của số phức tương ứng với sóng mang con thức trong ký hiệu OFDM thức và khác 0 trên chu kỳ thời gian (m-])L]< t < mL, trong do Lila chu kỳ ký hiệu Điều này cho phép chúng ta có thêviết lại phương trình (2) dưới dạng trung bình của các sóng mang phức liên tục theo thời gian, với m cho trước:
1 ml
s.͆]= Nẻ,
nai
vế ue rhe (3)
trong đó, fn = f0 + nAf với f0 là tần số gốc, và Af là khoáng dãn cách giữa các sóng
mang Không mất tính tông quát, gán f0 = 0 Thay giá triển và lẫy mẫu biểu thức
(8) tại tân số l/T, ta được:
m¬
S„(KT)= n TP x,„e 0# (G) n“ủ
Ta chon N mẫu trên một chu kỳ ký hiệu, sử dụng mối quan hệLì= NT So
sánh phương trình (9) với dạng tổng quát của phép biến đổi IDFT :
a(kT }= ano at i
chúng ta thấy rằng, hàm phức xn,m theo biến n chính là định nghĩa của tín hiệu
được lây mẫu biêu diễn trong miên tân sô và s(kT) là dạng biêu diễn trong miễn thời gian Do môi quan hệ giữa 2 phép biên đôi DEFT và IDFT:
địn]=GÌ“| „ (11)
nên phương trình (10) và (11) là tương đương nếu
L.A
Trang 16Điều kiện này cũng giống hệt với yêu cầu về tính trực giao trong biểu thức
(5) Nhu vay, dé duy trì tính trực giao, tín hiệu OFDM có thê được định nghĩa băng
cách sử dụng phép biên đôi Fourier
Đây là một đặc điểm rất quan trọng bởi vì 2 lý do sau Thứ nhất, DFT là một
dạng của phép biến đổi Fourier mà ở đó, tín hiệu được lay mẫu và nhờ vay, chung trở nên tuần hoàn trong cá miễn thời gian và tần số Điều này giúp tránh được các
van dé về lưu trữ, chồng phổ thường xuất hiện ở các tín hiệu có dải tần vô hạn hoặc
không đổi theo thời gian Phép biến đổi này, cùng với việc chèn thêm dải bảo vệ nhằm giúp cho mỗi ky higu OFDM gan như tuân hoàn, đã giúp thực hiện phép chập tuần hoàn với hàm truyền đạt của kênh Ưu điểm thứ hai của việc ứng dụng
DFT là phép biến đôi này có thể được thực hiện khá đơn giản và rẻ tiền bằng cách su dung FFT Le) pe 1 bá Ob Ẻ B mg a0 ® Hes ape a Eby CP Lae i em f1 |“ h Ï - mi h— | ill a _ I E B a ï ape KI : Ek tự à— =| Tabi ls ¬ :
Hình 5 Sơ đồ khôi các quá trình điều chế, giải điều chế OFDM sửdụng FFT
Hình (5) là sơ đồ khối của một hệ thông OFDM có sử dụng mã sửa sai, phép IFFT được sử dụng để thực hiện các thao tác điều chế như trong hình (1) Dữ liệu
đầu vào sẽ được ánh xạ thành các bộN-phẳn tử bằng cách sửdụng bất cứ phép điều chế M-trị thông thường nào Sau đó, các thành phần thực và ảo sẽ được tách ra và
Trang 17tạo ra dạng sóng ở miễn thời gian giỗng như biểu thức (8) Sau khi thêm CP vào ký hiệu OFDM thì tín hiệu sẽ được phát đi qua kênh fading nhiều đường, đồng thời nó
cũng chịu ảnh hưởng của nhiễu trắng cộng sinh AWGN Tại máy thu, sau khi loại
bỏ CP khỏi ký hiệu OFDM, người ta thực hiện cân bằng và biến đôi FFT Tín hiệu
miễn thời gian thu được sau đó sẽ được giải xen rẽ, g1ả1 mã sua sai theo thuật toán
Viterbi và cuỗi cùng được giải điều chế M-trị dé trở thành luông đữ liệu ban dau
3.Một số ứng dụng của công nghệ OFDM: Sơ đồ khối OFDM trong hệ thống viễn thông: | bo ! S Ỉ ]——— bọ _ˆ b | ị B; b; / :
Datta IN ¡P.1 PT es | ADD | | DIA HF
——* MOD ị ồ ụ : f — |©yelie Ext Lowpass | | Up-Carv Í " & Ỉ ` / P) By1 Bị † f 8 1 ! 2 processing in the processing in the | z | ' sit) = frequency - domain time - domain { | : xin | Ũ % fo \ PL 1 I8 \ | Re F¿
TH“ cease ‘TP EF \ REMOVE | |Sampling |_| HF
\ : ` \ Cyclic Ext AID | | Down-Cony ‘| 2 ° \
S \| Rụ: ria |P \ |
Baseband signal HF signal
Sơ đồ khối hệ thống OFDM cơ bản
Các nơi có địa hình phức tạp như vùng nông thôn, ngoại ô, các thành phố
đông dân cư, vv ảnh hưởng lớn đến khá năng truy cập không dây băng rộng khi triển khai trong thời gian thực Một hệ thống truy cập vô tuyến băng rộng chắc chăn chính là hệ thống có nhiều tính năng cao và khả năng truyền dẫn tốt trong các điều kiện kết nối rộng lớn.- giúp các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông phủ sóng trên diện rộng hơn với số trạm gốc giảm đi
Trang 18đáp ứng các yêu cầu từ đơn gián đến chuyên dụng như kết nối mạng Lan, camera
giám sát, hệ thông hội nghị truyền hình
Cac san pham nay được thiệt kê đặc biệt cho các ứng dụng điêm-điêm, điêm-đa điêm trong các điều kiện bị che chan!
Sự kết hợp công nghệ modem OFDM và điều chế thích nghi linh hoạt chỉ có
trong thị trường công nghệ truy cập vô tuyến băng rộng và là các yếu tố chính tạo nên tính năng nổi trội trong sản phẩm của hãng Alvarion Các khả năng này tập trung chủ yếu trong các kết nỗi đa điểm trên thời gian thực
ILMô phỏng quá trình điều chế OFDM: 1 S& dung matlab:
1.1 Code mô phỏng:
clear all;
Fd=1; % symbol rate (1Hz)
Fs=1*Fd; % so luong mau moi symbol
M=4; % So muc duoc dieu che tren moi song mang Ndata=1024; % so symbol duoc truyen
Sdata=64; % 64 du lieu symbol moi khung den ifft Slen=128; % 128 symbol cho IFFT
Trang 19Y2=amodce(Y 1,1,'qam’); for J=l:Nsym; for 1=1:Sdata; Y3(it+Slen/2-Sdata/2, 1)=Y2(i+-G-1)*Sdata, 1); end Z0=i1fft(Y 3); for 1=1:Slen; Z1(((j-1)*Slen)+1)=z0(i, 1); end for 1=1:Slen; g(1+16)=z0(1, 1); end for 1=1:GI; g(1)=z0(i+Slen-GI, 1); end for F=1:Gllen; z2((-1)*GIlen)+1)=g(1,1); end end f= linspace(-Sdata,Sdata,length(z1)); Y4 = fft(z1); % Neu Y4 nho hon 0.01 Y4=0.001 for j=1:Ndata/Sdata*Slen; 1f abs(Y4()) < 0.01 Y4()=0.01; end end Y4 = 10*log10(abs(Y4)); figure( );
subplot(2,1,1);plot(f,abs(z1),'b'); grid on; Title(Signal in Time Domain, 'Color,b));
xlabel('Time, s','Color','b');
ylabel('Amplitude','Color','b')
f= linspace(-Sdata,Sdata,length(Y4));
subplot(2,1,2); plot(f, Y4,'r'); grid on;
Title('Signal in Frequency Domain','Color','r');
xlabel('Frequency, Hz','Color','r');
ylabel(‘Magnitude square, dB','Color'’,'r') axis([-64 64 -20 20]);
Trang 23
-2 nfdmnewÏSpectrum ŠScone2 EIEI&X
File Axes Channels Window Help ^ : i Magnitude-squared, dB “ 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 Frequency (kHz)
Phổ của tín hiệu sau điều ché OFDM
Biểu đồ chòm sao của tín hiệu sau điều chế 64-QAM
Gồm 64 điểm đối xứng nhau qua 2 trục I và Q
II Kết luận:
Khá năng hoạt động trong các điều kiện bị che chắn là yếu tô quan trọng của công nghệ truy cập vô tuyến băng rộng Các nhà cung cấp và khai thác dịch vụ viễn thông cần biết rắng công nghệ vô tuyến băng rộng có thê triển khai ở bất cứ
nơi nào và có thể khắc phục được các điều kiện địa hình bị che chắn như núi cao,
Trang 24đem lại lợi ích rất lớn, giám thiêu chi phí lắp đặt và vận hành cho các nhà cung cấp và khai thác dịch vụ cũng như các khách hàng sử dụng dịch vụ viễn thông
Vì vậy việc hiểu về công nghệ OFDM là rất quan trọng với mỗi sinh viên điện tử viễn thông, và việc mô phỏng quá trình điêu ché OFDM bang matlab da giúp chúng ta rât nhiêu trong việc hiều và vận dụng công nghệ OFDM
Cuối cùng xin cảm ơn thầy: Nguyễn Hữu Trung vì đã giúp chúng em hiểu rõ công nghệ OFDM nói riêng và học tôt môn Thông tin sô nói chung
IV Tài liệu tham khảo: