Công nghệ OFDM và Ứng dụng trong Truyền hình Số Mặt đất: Khả năng Chống chịu Nhiễu Gauss trắng

N AkT

Ac(t) và φc(t) và nhận các giá trị cố định mà các giá trị này phụ thuộc vào tần số của sóng mang cụ thể đó ,và như vậy có thể viết lại như sau. Đây cũng là điều kiện yêu cầu cho tính trực giao .Do đó kết quả của việc bảo toàn tính trực giao là tín hiệu OFDM có thể được xác định bằng cách thủ tục biến đổi Fourier.

IFFT ceil W

ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỄU GAUSS TRẮNG CỘNG AWGN (ADDITIVE WHITE GAUSSIAN NOISE ) ĐẾN OFDM

Hầu hết các dạng nhiễu trong hệ thống thông tin vô tuyến có thể được mô hình hóa chính xác nhờ dùng dữ liệu Gauss trắng cộng AWGN ,nhiễu này có mật độ phổ điều (còn gọi là nhiễu trắng) và có phân bố Gauss về biên độ (được xem như phân bố chuẩn hoặc đường cong hình vuông ).Nhiễu nhiệt và nhiễu điện do sự khuếch đại ,chủ yếu có tính chất của nhiễu Gauss trắng, do vậy có thể mô hình hoá chúng chính xác theo AWGN .Hầu hết các nguồn nhiễu khác có tính chất AWGN vì sự truyền là OFDM .Các tín hiệu OFDM có một độ phổ phẳng và phân bố biên độ Gauss vì số tải phụ là lớn , do điều này can nhiễu giữa các tế bào từ hệ thống OFDM khác cũng có các tính chất AWGN.Cũng cùng một lý do như vậy ICI ,ISI và IMD cũng có các tính chất AWGN cho các tín hiệu OFDM. Trong các hệ thống DS-CDMA vấn đề không bị giới hạn chủ yếu cho multipath ,mà bởi can nhiễu giữa những người sử dụng .Các hệ thống DS-CDMA tận dụng một thực tế là bằng việc trải rộng thông tin của người dùng trên một băng thông rộng sẽ cho phép nhiều người sử dụng tryền tín hiệu ở cùng một tần số .Mỗi một trong các ngưởi sử dụng này trải rộng thông ti bằng moột cách nhân nó với một dãy giả ngẫu nhiên tốc độ cao dau nhất PRS (Preudo Random Sequence ) .Ở máy thu tín hiệu từ mỗi người sử dụng được trích ra bằng cách nhân tín hiệu tới với cùng dãy PRS giống hệt vậy và tích phân trên chu kỳ symbol thông tin .Tuy nhiên quá trình này là không trực giao trong kết nối ngược làm cho các người sử dụng xuất hiện như nhiễu đối với nhau.Thông luợng kênh của hệ thống là cực đại khi số người sử dụng là cực đại, dẫn đến mức nhiễu rất cao,điều này làm cho hệ thống mẫu cần hoạt động với tỷ số năng luợng trong một bit/nhiễu ERNR(Energy per Bit to Noise Ratio) là khoảng 5-8 dB sau giải điều chế có hiệu quả phổ cao vì SNR là quá thấp. Multipath bị giảm thiểu bằng cách dùng tốc độ symbol thấp và dùng khoảng bảo vệ .Cân bằng kênh có thể được thực hiện dễ dàng bằng cách dùng các symbol pilot hoặc các tone pilot .Dạng cân bằng này là chính xác và dẫn đến lỗi tại chỗ cực 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 hoặc 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.

4.7.7 .VI SAI QAM

• ẢNH HƯỞNG CỦA MÉO TỚI OFDM
• MÔ PHỎNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỀU CHẾ OFDM TRONG KỸ THUẬT VIỄN THÔNG

Tín hiệu OFDM có công suất đỉnh cao so với công suất trung bình của nó và đó là vấ đề phải để ý tới .Khi sóng mang RF được điều chế với tín hiệu OFDM thì điều này sẽ dẫn tới sự thay đổi tương tự của đường bao sóng mang .Từ đó dẫn tới yêu cầu là tín hiệu phải được khuyếch đại và truyền đi trong cách tuyến tính .Việc duy trì độ tuyến tính cao ở mức công suất cao là rất khó khăn , do vậy hầu hết méo trong truyền vô tuyến thường xảy ra trong bộ khuyếch đại công suất của máy phát .Ngoài ra còn có thể có méo bổ sung trong máy thu nếu có được thiết kế không hợp lý .Tuy nhiên nhìn chung việc duy trì mức méo trong máy thu ở mức thấp nhất thì dễ hơn là duy trì nó trong máy phát .Méo trong máy phát gây ra mọi vấn đề trong chuỗi truyền dẫn ,vì nó có thể dẫn đến mở rộng phổ ,gây can nhiễu cho các hệ thống bên cạnh tần số RF .Do lý do này chỉ cần xem xét ảnh hưởng của méo trong máy phát. Để giảm méo phi tuyến phải chọn điểm làm việc phù hợp trong đặc tuyến vào ra của bộ khuyếch đại công suất back off OBO (Output power back off).Trong truyền dẫn OFDM dùng điều chế QPSK OBO là khoảng 2-3 bB vì QPSK là sơ đồ điều chế rất mạnh khoẻ ,chống lại được ảnh hưởng của méo .Các sơ đồ điều chế có hiệu suất băng thông cao hơn (ví dụ 16 QAM , 256-QAM.) nhạy cảm hơn với méo ì chúng yêu cầu SNR hiệu dụng cao hơn .Ví d5 16-QAM OBO là 16 dB ,với 64-QAM là khoảng 10dB. OFDM chịu được các lỗi thời gian vì có bảo vệ giữa các khoảng Symbol .Đối vối kênh không có multipath , lỗi lệch thời gian có thể bằng độ dài khoảng bảo vệ mà không làm mất tính trực giao ,chỉ có sự quay pha trong các tải phụ .Sự quay pha được sửa như một cần bằng kênh do vậy không dẫn đến suy giảm chỉ tiêu kỹ thuật vì một phần của symbol mà biến đổi nhanh của Fourier FFT được áp dụng sẽ chứa một phần symbol bên cạnh dẫn đến can nhiễu giữa các symbol.

1536 1000às

Điều chế Dải tần số (Thu di động ) Số tải phụ Đô rộng symbol Khoảng bảo vệ Độ rộng symbol toàn phần.

768 500às

1705 896às

Lớp vật lý của mỗi một trong các tiêu chuẩn này được tối ưu cho kênh truyền đang được sử dụng.

QPSK 16-QAM

VTín hiệu vệ