2 ( ) 1 1 2 / 2 ( ) / 0 0; ( ) 1 ( ) 1 Di i Di j f k m r N j T m N i j f k m N i m m k h X m e I k e N e (2.28)
Nếu ở trước khối IDFT ta cú đưa khối chốn pilot để ước lượng kờnh thỡ sau khối DFT sẽ cú bộ ước lượng kờnh cú hàm truyền He(k). Khi đú, dữ liệu phỏt cú thể được ước lượng như sau:
( ) ( ) ( ) e e Y k X k H k với k = 0, 1, ..., N-1 (2.29) Sau đú tớn hiệu ở dạng nhị phõn được đưa đến khối “Sắp xếp lại” (Remapping).
2.2.7 Ứng dụng OFDM trong DVB - T
DVB-T thớch ứng với truyền hỡnh băng tần gốc từ ngừ ra của bộ ghộp MPEG-2 thành cỏc đặc tớnh mặt đất và truyền dẫn với băng tần UHF và VHF. Sự truyền dẫn của hệ thống quảng bỏ truyền hỡnh số mặt đất là tương đối đặc biệt. Do hiện tượng phản xạ nhiều lần tớn hiệu, can nhiễu rất nghiờm trọng. Để giải quyết vấn đề này, trong hệ thống sử dụng phương thức xử lý của bộ OFDM – ghộp kờnh phõn chia theo tần số trực giao.
Về cấu trỳc mỏy phỏt số DVB-T và mỏy phỏt hỡnh tương tự là giống nhau nhưng điểm khỏc nhau biệt là phần điều chế. Hỡnh 2.15 biểu diễn sơ đồ khối bộ điều chế DVB-T.
Hỡnh 2.15 Sơ đồ khối bộ điều chế số của DVB - T
2.2.7.2 Tiờu chuẩn OFDM DVB – T
Kỹ thuật OFDM trong DVB – T phõn chia kờnh truyền cả trong miền thời gian lẫn tần số:
Miền tần số được phõn thành một tập hợp cỏc dải tần hẹp (Frequency Sub-band) hay cũn gọi là cỏc băng tần con.
Miền thời gian được phõn thành cỏc khe thời gian gần kề nhau (Time Segment).
Hỡnh 2.16 Sơ đồ phõn chia thời gian và tần số
Mỗi phần tần số/thời gian được sử dụng để tải một súng mang con riờng hay cũn gọi là cỏc tải phụ (Carier). Để tăng được hiệu quả sử dụng phổ thỡ cỏc tải phụ này trực giao với nhau (Khoảng cỏch tần số trực giao là 1/Tu là chu kỡ symbol cú ớch). Tại mỗi
symbol, mỗi súng mang tương ứng sẽ được điều chế bởi một số phức lấy từ tập chũm sao. Tựy thuộc vào kiểu điều chế bởi một số phức lấy từ tập chũm sao. Tựy thuộc vào kiểu điều chế cơ sở được chọn là QPSK, 16 QAM hoặc 64 QAM mỗi súng mang sẽ vẫn chuyển được số bit dữ liệu tương ứng là 2, 4 hoặc 6 bit. Tuy nhiờn với cụng suất phỏt cố định, khi cú nhiều bit dữ liệu trong một symbol thỡ cỏc điểm trong chũm sao sẽ gần nhau hơn và khả năng chống lỗi sẽ bị giảm. Do đú cần cú sự cõn đối giữa tốc độ dữ liệu và mức độ lỗi.
Hỡnh 2.17 Sơ đồ phõn phối cỏc súng mang con trờn kờnh truyền
Trong thực tế khi khoảng tổ hợp thu trải theo 2 symbol thỡ khụng chỉ cú nhiễu giữa cỏc symbol thỡ khụng chỉ cú nhiễu giữa cỏc symbol (ISI) mà cũn cú cả nhiễu tương hỗ giữa cỏc súng mang (ICI). Để trỏnh điều này người ta chốn thờm khoảng bảo vệ (Guard Interval Duration) Tg trước mỗi Symbol để đảm bảo cỏc thụng tin là đến từ cựng một symbol và xuất hiện cố định.
Để triệt súng phản xạ từ xa thỡ độ dài khoảng bảo vệ càng lớn càng tốt. Ta cú cụng thức:
Dmax = cTg
Với: Tg là độ dài khoảng bảo vệ
c là vận tốc ỏnh sỏng (=3.10^8 m/s)
Việc chốn khoảng bảo vệ được thực hiện ở bờn phỏt với độ dài khoảng bảo vệ được lựa chọn sao cho phự hợp với mức độ thu đa đường (Multipath) của mỏy thu. Khoảng thời gian bảo vệ Tg cú cỏc giỏ trị khỏc nhau theo quy định của DVB: 1/4 Tu, 1/8 Tu, 1/16 Tu, và 1/32 Tu.
DVB cho phộp hai Mode truyền phụ thuộc và số súng mang được sử dụng:
Tham số Mode 2K Mode 8K
Số tải phụ 1075 6817
Độ rộng symbol cú ớch (Tu) 224 896
Khoảng cỏch súng mang (1/Tu) 4464 Hz 1116 Hz
Băng thụng 7.61 MHz 7.61 MHz
Vớ dụ:
+ Trong mode 8K, Tu = 896 Tgmax = 1/4 Tu = 896/4 = 224
- Hiệu khoảng cỏch lớn nhất của súng phản xạ để khụng cú nhiễu: Dmax = cTg = 3.10^8.224.10^(-6)= 67200= 67,2 Km.
+ Trong mode 2K, Tu = 224 Tgmax = 1/4 Tu = 224/4 = 56
- Hiệu khoảng cỏch lớn nhất của súng phản xạ để khụng cú nhiễu: Dmax = c.Tg = 3.10^8.56.10^(-6) = 16800 = 16,8 Km.
Hỡnh 2.18 Cỏc tia súng đến trong khoảng thời gian bảo vệ
Khi chờnh lệch thời gian của cỏc tia súng đến đầu thu khụng vượt quỏ khoảng thời gian bảo vệ Tg thỡ mỏy thu hoàn toàn khắc phục tốt hiện tượng phản xạ. Thực chất khoảng thời gian bảo vệ Tg là khoảng thời gian trống khụng mang thụng tin hữu ớch, do đú cựng một chế độ phỏt, Tg càng lớn thỡ thụng tin hữu ớch sẽ càng ớt, số lượng chương trỡnh sẽ giảm.
Phõn bố trong kờnh dữ liệu
Tớn hiệu truyền đi được tổ chức thành cỏc khung và siờu khung. Mỗi symbol OFDM chứa hàng ngàn súng mang (6817 súng mang với chế độ 8K và 1075 súng mang với chế độ 2K) nằm dày đặc trong dải thụng 8MHz. Mỗi khung chứa 68 symbol OFDM trong miền thời gian (được đỏnh số từ 0 67). Cứ 4 khung liờn tiếp tạo thành một siờu khung.
Trong một symbol OFDM sẽ chứa:
Cỏc súng mang dữ liệu (video, audio, …): được điều chế M-QAM. Số lượng cỏc súng mang này là 6048 đối với mode 8K và 1512 đối với mode 2K.
Cỏc pilot (súng mang) liờn tục: bao gồm 177 pilot với mode 8K và 45 pilot với mode 2K. Cỏc pilot này cú vị trớ cố định trong dải tần 8 MHz và cố định trong biểu đồ trũm sao để đầu thu đồng bộ và sửa lỗi pha.
trong miền tần số mà được trải đều trong dải thụng 8MHz. Cỏc pilot này được truyền đều theo thời gian và tần số, cho phộp đỏnh giỏ cỏc đặc trưng của kờnh bằng cỏc phộp nội suy về thời gian và tần số. Bờn thu khi nhận được thụng tin từ cỏc pilot này sẽ tự động điều chỉnh để đạt được đỏp ứng kờnh tốt nhất và thực hiện việc điều chỉnh nếu cần.
Hỡnh 2.19 Phõn bố cỏc pilot của DVB – T
Khỏc với cỏc súng mang chứa dữ liệu, cỏc pilot khụng điều chế QAM mà chỉ điều chế BPSK với mức cụng suất lớn hơn 2,5 dB so với cỏc súng mang khỏc. Cỏc súng mang bỏo hiệu thụng số bờn phỏt TPS (Transmission Parameter
Signalling) chứa cỏc thụng tin điều khiển, cú một bit TPS trong một symbol OFDM. Do đú một khối TPS (tương ứng với một khung OFDM chứa 68 symbol OFDM) chứa 68 bit được xỏc định như sau:
1 bit khởi đầu 16 bit đồng bộ 37 bit thụng tin
14 bit dư cho bảo hiểm lỗi
Trong 37 bit thụng tin thỡ 23 bit đó được sử dụng, 14 bit chưa đủ dụng tới phải đặt bằng khụng (dựng cho tương lai).
TPS mạng thụng tin về:
Khoảng bảo vệ (hỗ trợ ban đầu cho mỏy thu) Tỷ lệ mó trong
Mode truyền (2K, 8K)