2.3.2.1 Điều chế
Điều chế là quá trình biến đổi tín hiệu đầu vào sang một tập các hệ số tương
ứng đầu ra. Về mặt toán học thì điều chế là quá trình biến đổi tín hiệu từ miền thời gian sang miền tần số.Sơ đồ điều chế tín hiệu như sau:
Hình 2.16: Mô hình điều chế
Đầu vào x(t) của hệ thống có thể là tín hiệu liên tục theo thời gian hoặc là tín
hiệu rời rạc. Nếu đầu vào là tín hiệu liên tục ta có điều chế analog và ngược lại nếu đầu vào là rời rạc ta có điều chế rời rạc hay điều chế số. Vì ta đang điều chế tín hiệu ADSL, tín hiệu sử dụng cho mô hình điều chế là tín hiệu rời rạc. Các tín hiệu liên tục sẽ phải thực hiện rời rạc hoá trước khi được xử lý. Đầu ra của hệ thống là các tập tham số tín hiệu đã được hệ số hoá. Phần quan trọng của một hệ thống điều chế
Điều chế
F(s) x(t)
Phương pháp toán học
Formatted: Indent: Left: 0 cm, First line: 0,95 cm
Formatted: Font: Not Bold
Formatted: Indent: Left: 0 cm, First line: 0,95 cm, Tab stops: 1,27 cm, Left
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Level 5
Formatted: Indent: Left: 0 cm, First line: 0,95 cm, Tab stops: 1,6 cm, Left
Formatted: Space Before: 0 pt, After: 0 pt, Position: Vertical: 0,01 cm, Relative to: Paragraph, Height: Exactly 0,53 cm
Formatted: Space Before: 0 pt, After: 0 pt phụ thuộc nhiều vào các phương pháp toán học ứng dụng như biến đổi Fourier,
FFT, wavelet…Chương này sẽ nghiên cứu cụ thể phương pháp wavelet và so sánh với các phương pháp khác.
2.3.2.2 Điều chế wavelet:
Những công nghệ truyền thông số hiện đại đã nêu ra một phương hướng
chung cho phương pháp điều chế tuyến tính. Vài ứng dụng phổ biến của điều chế tuyến tính là MCM (điều chế đa sóng mang), CDMA (phân chia theo mã đa truy cập), OFDM (ghép kênh phân chia theo tần số trực giao), …. Nguyên lý chung của những phương pháp này là tín hiệu truyền có thể được điều chế bằng cách khai triển chuỗi dựa trên tập hợp xung. Tất cả những phương pháp điều chế tuyến tính này là những phần của những hệ thống viễn thông số đã chuẩn hoá, ví dụ OFDM trong HIPERLAN 2 (hệ thống không dây) và DMT (truyền dẫn đa tần rời rạc) mà đã được chuẩn hoá cho những đường dây thuê bao số bất đối xứng (ADSL).
Trong lý thuyết truyền dẫn tín hiệu, bất cứ hàm nào giới hạn trong cả thời gian lẫn tần số có thể được sử dụng như một điểm xuất phát. Tuy nhiên trong thực tế, nhiều vấn đề thực hành phải được thoả mãn và phải đối phó với những ảnh hưởng của kênh. Sau đây là vài đòi hỏi cơ bản cho những hàm này:
a. Những hệ thống hàm phải trực giao nhau, hoặc ít nhất là độc lập tuyến tính, để có thể được giải điều chế độc nhất.
b. Toàn bộ tập hợp những xung truyền dẫn phải có một cấu trúc cho phép thuật toán DSP nhanh để thi hành, nghĩa là FFT, FWT.
c. Những hệ thống hàm phải vững vàng trước méo dạng gây ra bởi kênh.
Vì những hệ thống wavelet đã được ứng dụng thành công cho việc mã nguồn trong lý thuyết thông tin và lý thuyết viễn thông, nhiều tác giả khác nhau đã đề xuất ứng dụng của những hệ thống wavelet cho điều chế tín hiệu .Nhóm wavelet đã đáp ứng hai yêu cầu cơ bản đầu ở trên, tuy nhiên vì bản tính lấy mẫu chặt chẽ của chúng, chúng không tốt cho đòi hỏi thứ 3 về sự mất ổn định mỗi khi phải đối phó với ảnh hưởng phân tán của kênh.
Trong kĩ thuật điều chế đa sóng mang (MCM), nhiễu gây ra do tán sắc của
kênh truyền tuỳ thuộc vào khả năng định vị theo cả miền thời gian lẫn miền tần số
Formatted: Font: Not Bold
Formatted: Indent: Left: 0 cm, First line: 0,95 cm
Formatted: Indent: Left: 0 cm, First line: 0,95 cm, Tab stops: 1,6 cm, Left
Formatted: Space Before: 0 pt, After: 0 pt, Position: Vertical: 0,01 cm, Relative to: Paragraph, Height: Exactly 0,53 cm
Formatted: Space Before: 0 pt, After: 0 pt của hàm cơ sở dùng làm sóng mang của bên phát. Vì vậy, việc chọn sóng mang là
loại gì ảnh hưởng lớn đến hiệu năng của hệ thống MCM. Lý do sử dụng các wavelet làm sóng mang trong MCM là vì chúng gọn gàng hơn so với các sóng sine thường dùng.
Rõ ràng là việc lựa chọn một wavelet thích hợp cho MCM là rất quan trọng.
Trong luận văn này ta đã lựa chọn sóng con Daubechies cho MCM vì chúng có độ dài hữu hạn, có búp phổ cạnh rất thấp và có tính định xứ rất tốt trong cả miền thời gian lẫn miền tần số hy vọng giảm ISI dù rằng chúng phức tạp trong việc tạo sóng
và xử lí. Hình 4.22.17 là sơ đồ khối truyền thông số dựa trên wavelet.
Hình 2.17. Sơ đồ khối truyền thông số dựa trên sóng con
Sơ đồ khối này tương tự với sơ đồ cho một hệ thống DMT điển hình [3.13], trong đó các phép biến đổi IDFT/DFT đã được thay thế bằng các phép biến đổi đa wavelet rời rạc (IDWT/DWT). Trong luận văn này, băng thông của các băng con được phân chia không bằng nhau. Hơn nữa sử dụng các wavelet cặp đôi sẽ tận dụng được đặc tính trực giao của các hàm sóng con trong phép phân tích gần đúng đa phân giải và dịch chuyển, nhờ đó nâng cao hiệu suất phổ. Tiền tố tuần hoàn CP, do đó, sẽ không cần thiết trong một hệ thống MCM dựa trên wavelet. Tuy nhiên, một tiền tố đơn giản hơn vẫn có thể được cần thiết để 'đệm' đuôi xoắn (tail) và sự chậm trễ của một ký tự (symbol) sau khi truyền qua các kênh, như vậy tránh ISI cho ký tự theo sau Tuy nhiên, tất cả những ưu điểm trên có được khi giữa các các wavelet cặp đôi giữ được tính trực giao. Thực tế, nếu môi trường bị tán sắc thì tính trực giao bị phá huỷ điều này sẽ dẫn đến nhiễu xuyên ký tự (ISI) và nhiễu xuyên sóng mang (ICI) cao. Trong trường hợp này, để loại bỏ ảnh hưởng ta dùng bộ cân bằng miền phân giải.
Trong luận văn này, ta tập trung xem xét vấn đề lấy mẫu tín hiệu khi dùng sóng con Daubechies nhằm bảo đảm tính trực giao giữa các bậc phân giải và các
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Level 5
Formatted: Space Before: 0 pt, After: 0 pt, Position: Vertical: 0,01 cm, Relative to: Paragraph, Height: Exactly 0,53 cm
Formatted: Space Before: 0 pt, After: 0 pt dịch chuyển với nhau. Đồng thời ta trình bày trên cơ sở toán học vấn đề điều chế và
giải điều chế cũng như vấn đề kênh truyền khi dùng wavelet Daubechies để điều chế đa sóng mang cho ADSL. Và để gỡ bỏ nhiễu, Bộ cân bằng miền phân giải một tap cũng sẽ được trình bày.