X Một cách khác để tạo ra tín hiệu thực tại máy phát đ−ợc nêu ra trong [49] S Weinstein và P Ebert sử dụng FFT với kích th−ớc N/2 tại máy phát và gử
2.5.3 ảnh h−ởng của lỗi định thời ký hiệu
Thời gian ký hiệu cho tín hiệu OFDM khác biệt đáng kể so với tín hiệu đơn sóng mang là không có độ mở mắt (“eye opening”) mà ở đó thời gian lấy
hiệu OFDM do số mẫu tỷ lệ với số sóng mang con. Việc tìm ra thời gian ký
hiệu cho OFDM có nghĩa là −ớc l−ợng xem ký hiệu bắt đầu từ đâu. Luôn có
một dung sai nào đó cho lỗi thời gian ký hiệu khi tiền tố vòng đ−ợc sử dụng để mở rộng ký hiệu.
Ký hiệu OFDMi Ký hiệu OFDMi+1
Tuy nhiên, dấu của sai lệch thời gian ký hiệu có tác dụng quan trọng đến tính chất ảnh h−ởng của nó đến quá trình khôi phục tín hiệu. Điều này đ−ợc biểu diễn trên các hình 2.8 và hình 2.9. Trên hình 2.8 ta thấy rằng do lỗi thời gian ký hiệu nên thời gian bắt đầu của cửa sổ FFT rơi vào tiền tố vòng. Tuy nhiên lỗi này chỉ gây ra sự quay pha của tín hiệu khôi phục sau FFT và đ−ợc khắc
phục nhờ pha của kênh luôn đ−ợc bám bởi máy thu. Trong tr−ờng hợp khác
(hình2.9) lỗi thời gian ký hiệu làm cho thời gian bắt đầu của ký hiệu OFDM rơi vào trong chu kỳ hữu ích và gây lỗi nghiêm trọng. Sự sai lệch này không những làm quay pha tín hiệu thu mà còn gây ra ISI do cửa sổ FFT lấn sang ký hiệu OFDM tiếp theo.
TTV V Cửa sổ FFT (lý t−ởng) TT V Lỗi đồng bộ N k kl N Y Yk' = k.exp(−2π ), =1,..., {yn1≤n≤N} Lỗi pha
Hình 2.8 Lỗi thời gian ký hiệu làm cho thời gian bắt đầu của ký hiệu OFDM rơi vào TTV và gây ra lỗi pha
Ký hiệu OFDM i Ký hiệu OFDM i+1
TTV V
TTV V
Lỗi đồng bộ ISI + Lỗi pha
FFT
{yn1≤n≤N}
Cửa sổ FFT (Lý t−ởng)
Y=FFT(y)
Hình 2.9 Lỗi thời gian ký hiệu làm cho thời gian bắt đầu của ký hiệu OFDM rơi vào chu kỳ hữu ích gây ra lỗi pha và ISI
Sự suy giảm SNIR do lỗi thời gian ký hiệu có thể tính đ−ợc bằng các kênh mô phỏng. Hình 2.10 vẽ các mức công suất nhiễu, công suất ồn và công suất tín hiệu trung bình theo thời gian cho kênh AWGN. L−u ý rằng nhiễu ở đây là tự nhiễu (self-interference) từ các ký hiệu tr−ớc và sau trong miền thời gian. Nhiễu tự có này có thể đ−ợc tạo ra do kênh đa đ−ờng, làm cho công suất từ một ký hiệu “tràn sang” ký hiệu khác. Thời gian từ −Tg đến 0 là độ dài của
tiền tố vòng, thời gian từ 0 đến T là độ dài của phần hữu ích của ký hiệu
OFDM. Nếu bộ đồng bộ −ớc l−ợng rằng phần hữu ích của ký hiệu bắt đầu tại thời gian bất kỳ trong tiền tố vòng, vùng mờ trong hình đầu tiên của hình 2.9, không có suy giảm của SNIR do thời gian ký hiệu không chính xác. Tuy nhiên, nếu bộ đồng bộ −ớc l−ợng rằng thời gian bắt đầu ký hiệu nằm ngoài tiền tố vòng thì sẽ có cả sự suy giảm của năng l−ợng tín hiệu và cả sự tăng lên của nhiễu, dẫn tới SNIR thấp hơn. Đó là vì các mẫu từ ký hiệu tr−ớc hoặc ký hiệu tiếp theo đ−ợc đ−a tới bộ FFT cùng với mẫu của ký hiệu hiện thời. Ví dụ, nếu thời điểm bắt đầu của các ký hiệu đ−ợc −ớc l−ợng là ở tại thời gian T/11 hoặc −Tg −T/11, khi đó tỉ số tín hiệu trên nhiễu SIR là 10, giả thiết mức
nhiễu bằng với mức tín hiệu, ứng với tr−ờng hợp truyền dẫn dữ liệu liên tục chứ không phải dữ liệu kiểu cụm. SNIR sẽ giảm thấp hơn 10 khi có ồn. Để phục vụ mô phỏng trong luận án này, giả thiết rằng một dạng truyền dẫn liên tục đ−ợc sử dụng bởi vì đó chính là tr−ờng hợp xấu nhất cho loại nhiễu tự có.
Công suất tín hiệu
g
T 0 T Thời gian
Công suất ồn
g
T 0 T Thời gian
Công suất nhiễu
g
T 0 T Thời gian
Hình 2.10 Quan hệ công suất tín hiệu, ồn và nhiễu theo thời gian ký hiệu