III Huyện Đakrông
QUY HOẠCH PHỦ SÓNG DVB-T2 QUẢNG TRỊ
3.2.3. Mô phỏng truyền sóng DVT-T
Mô phỏng một phần của hệ thống DVB-T2 sử dụng cho quy hoạch tại Quảng Trị được mô hình hóa bởi cả chương trình simulink của Matlab như chỉ ra trong hình 3.6
53 dưới đây và cả chương trình mô phỏng .m của Matlab được trích dẫn ở phụ lục của luận văn.
Hình 3.5: Simulink truyền dẫn DVB-T2 với chòm sao xoay
Một luồng dữ liệu nhị phân ngẫu nhiên đầu vào. Một kênh truyền có băng thông 8MHz và FEC-frame được chuẩn hóa được giả định. Các luồng bít dữ liệu được xử lý trong FEC-frame với 64800 bit, tại khối biến đổi các bít thành biểu tượng, luồng dữ liệu nhị phân được phân đoạn thành các luồng con (khung-frame). Mỗi luồng con truyền dẫn nối tiếp được phân kênh để chuyển đổi sang truyền dẫn song song để ánh xạ sang các mẫu M-QAM (miền tần số) theo từng cụm. Thứ tự của các bit được hoán vị. Số các cụm trong FEC-Frame dài bằng kích thước bộ biến đổi Fourier ngược (IFFT). Những mẫu được tạo ra từ các bít truyền song song của mỗi cụm có kích thước k bit (M=2k). Các k bit đầu tiên của cụm đầu tiên tạo thành mẫu M-QAM đầu tiên, các k bit đầu tiên của cụm thứ hai tạo thành mẫu M-QAM thứ hai và cứ như vậy...
Bộ ánh xạ chòm sao tạo các giá trị biên độ phức từ những luồng con. nếu thiết lập chòm sao quay, bộ ánh xạ chòm sao quay các cụm bằng cách nhân với các phasor phức và thay đổi các phần trực giao vòng trong mỗi FEC-frame
54 Để chuẩn hóa các biên độ QAM, các điểm chòm sao được nhân với hệ số chuẩn
hóa. Các hệ số chuẩn hóa là cho QPSK, cho 16QAM, cho 64QAM và
cho 256QAM.
Bộ tạo khung OFDM sắp xếp các dữ liệu trong các luồng con thành biểu tượng Nmax. Nmax được định nghĩa là kích thước bộ IFFT cho OFDM và từ đó chỉ ra số lượng tối đa các bít dữ liệu hay các mẫu M-QAM có thể được truyền trong mỗi khung OFDM. Nếu khung OFDM có các mẫu huấn luyện (pilot) ví dụ như PP7 (nêu trong chương 1) được sử dụng thì số lượng các mẫu M-QAM dữ liệu được dùng cho mỗi khung OFDM là ít hơn so với Nmax. Trong các chương trình mô phỏng Matlab của luận văn sẽ bỏ qua ảnh hướng của mẫu pilot, kênh được giả định là đã biết có nghĩa là PP7 được giả định.
Việc hoán chuyển xen kẽ Nmax các mẫu M-QAM của biểu tượng thực hiện theo cách giả ngẫu nhiên. Các Matlab, thuật toán thực hiện được đưa ra trong phụ lục.
Sau khi đan xen các mẫu M-QAM, một tín hiệu OFDM được tạo ra bởi IFFT chuyển đổi từ miền tần số sang miền thời gian. Tuy nhiên trong luận văn không thực hiện việc hoán chuyển xen kẽ các mẫu nhằm chỉ ra ảnh hưởng của chòm sao quay theo kênh truyền mà không chịu ảnh hưởng của các yếu tố nào khác.
Khoảng bảo vệ (GI) được lắp vào đầu mỗi khung, NCP mẫu cuối mỗi khung được chèn vào trước mỗi biểu tượng (khung) OFDM. Số mẫu NCP thường được chuẩn hóa (16/32/64) tùy theo độ dài khung dữ liệu và mô hình kênh được sử dụng. Máy thu sẽ sử dụng bộ cân bằng nhằm làm ngắn lại đáp ứng xung kênh (L) phù hợp với NCP (L NCP). Trong luận văn không sử dụng bộ cân bằng với giả định đáp ứng xung kênh đã phù hợp với NCP.
Để máy thu có thể chuyển tín hiệu trở lại thành một luồng bit, đầu tiên các khoảng bảo vệ được lấy ra khỏi mỗi khung và phép biến đổi Fourier nhanh ( FFT) được áp dụng để giải điều chế OFDM. Các khung dữ liệu được FFT nhằm nối lại Nmax
mẫu ký hiệu M-QAM.
Những khung với các mẫu M-QAM này được gửi đến bộ giải ánh xạ LLR. Ở đây bộ giải ánh xạ loại bỏ trễ vòng-Q để có thành phần I-Q tương ứng cho phép ánh xạ ngược M-QAM.
Với phép tính toán này, bộ thu sẽ so sánh điểm chòm sao nhận được bi với tất
cả 2(k-1) điểm chòm sao với bi được đặt bằng không và với bi được đặt bằng một. Tổng
của khoảng cách bình phương giữa các thành phần đồng phase và các phần vuông phase được tính toán.
55 Khoảng cách được trọng số với biên độ các yếu tố fading . Việc thực
hiện giải mã dựa trên các giá trị chính xác của các giá trị . Trong mô hình mô phỏng ước lượng kênh hoàn hảo được giả định và các giá trị, như đặc điểm kênh đã được biết đến, và do vậy các mẫu M-QAM được đưa trực tiếp vào các ánh xạ ngược.
Sau ánh xạ ngược, các bit từ các khung (luồng bit dữ liệu con) được tập hợp lại để một luồng dữ liệu. Các luồng dữ liệu nhận được so với luồng dữ liệu gốc để tính ra tốc độ lỗi bit.