sẽ reset trở lại sau mỗi chu kỳ (sau mỗi chu kỳ giải điều chế - ứng với một symbol).
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL:
3.2.1 Điều biên cầu phương QAM(quadrature amplitude modulation)
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL:
3.2.1 Điều biên cầu phương QAM(quadrature amplitude modulation)
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL:
3.2.1 Điều biên cầu phương QAM(quadrature amplitude modulation)
Chú ý rằng giá trị 0 là do tính trực giao của hai hàm sine
và cosine.
Tổng hợp hai giá trị của hai phương trình trênbộ giải điều
chế có thể xác định được điểm vector trong bản đồ mã hoá để đưa ra tổ hợp giá trị các bit (symbol ) .
Trong thực tế , dạng sóng trông khác nhau rất ít vì các kênh liên lạc không thể điều tiết pha kịp thời như lý thuyết ; vì nó đòi hỏi băng thông rất lớn mới có thể truyền một cách chính xác .
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL:
3.2.1 Điều biên cầu phương QAM(quadrature amplitude modulation)
• Tập hợp vectơ điểm điều chế (mức điều chế):
Sự kết hợp 1 tín hiệu dữ liệu gọi là symbol. 1 symbol là sự kết
hợp nhiều bit. Tập hợp các symbol gọi là mức điều chế QAM.
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL:
3.2.1 Điều biên cầu phương QAM(quadrature amplitude modulation)
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL:
3.2.1 Điều biên cầu phương QAM(quadrature amplitude modulation)
Số bit mã hóa cho mỗi symbol tăng lên, mức điều chế tăng làm xuất hiện nhiễu. Nhiễu giữa các symbol gần nhau(ISI), nhiễu do điều kiện kênh không hoàn hảo bởi tác động của nội tại và môi trường. Nếu khoảng cách giữa các symbol quá nhỏ nhiễu sẽ gây khó
khăn cho việc nhận biết và xác định từng symbol. Sự khác nhau giữa tín hiệu phát và tín hiệu thu gọi là lỗi vectơ.
Các symbol được kiểm tra nghiêm ngặt số bit đã được mã hoá nhằm gia tăng khoảng cách phát giữa các symbol liền nhau . Hình trên có vùng quyết định an toàn (decision region)-khuôn viên hình chữ nhật - bao quanh điểm symbol đã phát. Nhiễu đã làm dịch chuyển symbol thu nhưng nó vẫn nằm trong vùng quyết định an toàn trong symbol đã phát .
Khi số symbol được xác định tăng lên, vùng quyết định an toàn sẽ rút ngắn lại cho đến khi chỉ cần một lượng rất nhỏ của nhiễu có thể làm xáo trộn một điểm symbol vào trong một vùng quyết định an toàn của một symbol khác , cái này bị gây ra bởi sự giải mã không đúng của bộ thu .
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL:
3.2.2 Điều chế biên pha không sóng mang CAP – Carrierless Amplitude & Phase
Sơ đồ bộ điều chế CAP:
Constellation encoder + In-phase filter Quadrature filter Passband Line filter D/A Binary input Output To line
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL:
3.2.2 Điều chế biên pha không sóng mang CAP – Carrierless Amplitude & Phase
• Bộ điều chế có 2 nhánh, một nhánh PHA và một nhánh CẦU PHƯƠNG .
• Các đáp ứng xung của bộ lọc số là Hilpert transform pairs hay đơn giản là Hilpert pair. Hai hàm ( sóng ) hình thành của bộ Hilpert pair có tính trực giao với những hàm
(sóng) khác .
• Nói chung, bất kỳ giá trị của Hilpert pair đều có thể đựơc dùng để tạo điều chế CAP.
• Tuy nhiên, việc triển khai CAP ngày nay dùng một sóng Cosine và một sóng sine tạo xung phát và được thực hiện với bộ lọc số thay vì dùng bộ nhân phase và cầu phương .
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL:
3.2.2 Điều chế biên pha không sóng mang CAP – Carrierless Amplitude & Phase
• Tương tự như điều chế QAM , điều chế biên pha không sóng
mạng CAP dùng một tập điểm vector điều chế constellation để mã hoá các bit ở bộ phát và giả mã các bit ở đầu thu .
• Kết quả hai giá trị X , Y từ xử lý mã hoá được dùng để kích bộ
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL:
3.2.2 Điều chế biên pha không sóng mang CAP – Carrierless Amplitude & Phase
Tín hiệu tại A:
Tín hiệu tại B:
Tín hiệu tại C:
Tín hiệu tại D:
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL:
3.2.2 Điều chế biên pha không sóng mang CAP – Carrierless Amplitude & Phase
Lại có:
Nếu hệ thống được thiết kế đầy đủ với ωτ = π , thì 2 phương trình trên có thể viết lại như sau:
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL:
3.2.2 Điều chế biên pha không sóng mang CAP – Carrierless Amplitude & Phase
- i là số nguyên, thời gian đáp ứng xung của các bộ lọc không phụ thuộc vào i và trở thành:
- Kết quả này chỉ ra mối quan hệ phù hợp tốc độ symbol và tần số trung tâm của hệ thống CAP (QAM) cho phép
nhận dạng sóng trong miền thời gian.
- Các dạng sóng sẽ được nhận dạng trong tập điểm constrellation điều chế và giải điều chế nguyên gốc.
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
• Điều chế đa âm rời rạc DMT hiện nay là tiêu chuẩn kỹ thuật chính thức trong công nghệ ADSL , VDSL
• DTM xây dựng dựa trên ý tưởng của QAM sử dụng nhiều bộ mã hóa QAM với tập hợp các vector điều chế
constellation tương ứng ( với ADSL, khả năng lớn nhất có 256 bộ QAM cho dòng xuống và 97 bộ QAM cho dòng lên). Quá trình điều chế DMT được khái quát như hình vẽ:
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3 Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
• Mỗi bộ mã hoá thu nhận một nhóm bít để thực hiện mã hoá với tập constellation của mình theo chỉ định và với mức điều chế khác nhàu: 16,4,…,4
• Tất cả các tần số sine và cosine ngõ ra của các bộ QAM phần tử được tổng hợp với nhau và gởi lên kênh truyền . Dạng sóng này là một symbol đơn giản được trình bày như hình 2-1 .
• Ở bộ thu có thể tách riêng các sóng ở các tần số của khác nhau , mỗi phần tử sóng ( gồm sine và cosine ) được giải mã độc lập bằng phương pháp giải điều chế QAM như đã trình bày ở phần trước.
• Kết quả cho ra các bit tương ứng điểm giải điều chế trong tập điểm vertor gIải điều chế constellation của nó .
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
Sơ đồ khối phát DMT: Serial to Paralett input data butfer DMT symbol
encoder IFTT D/A Line filter 1 2 N N (complex) sub-channel symbols Data input Output to line
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
Các dạng sóng mỗi kênh phụ được phân biệt từ những tần
số khác . Nếu không phân biệt được dạng sóng các kênh phụ thì sự giải mã trong mỗi kênh rất khó khăn vì sóng của kênh nàcó thể bị phá huỷ bởi các kênh khác .
Một cách để giải quyết là các tần số sine và cosine dùng
trong mỗi kênh sẽ là tích nguyên lần của một tần số
chung trong một chu kỳ của symbol – T. Tần số này được xem như tần số cơ sở .
Để đảm không có sự giao thoa sóng giữa các kênh phụ
với nhau , các dạng sóng từ bất kỳ kênh phụ nào cũng sẽ trực giao với các sóng sine và cosine của bất kỳ các kênh phụ khác .
. Ở đây , m và n là hai số nguyên khác nhau , ω là tần số góc của tần số cơ sở .
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
• Có sự trực giao ngay cả khi n = m , Và vì vậy , việc giải điều chế một symbol DMT dựa trên tính trực giao của sóng sine và cosine ở các tần số khác nhau cũng tốt như giữa các sóng sine và cosine cùng tần số .
• Xét phép cộng hai sóng sine và cosine trong một chu kỳ và tín hiệu S(t) biểu diễn cấu thành từ một kênh phụ , đơn giản là kênh phụ thứ n , tới một symbol đơn
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
• Trong hệ thống DMT , N là kênh phụ lớn nhất truyền một tín hiệu . Tín hiệu này có có tần số Nf. Vì theo lý thuyết Nyquist, tốc độ lấy mẫu trong một hệ thống phải bằng hoặc lớn hơn 2 lần tần số của hệ thống , cho nên tốc độ 2Nf được chọn
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
Nếu thực hiện biến đổi rời rạc Fourier DFT -
Discrete Fourier Transform - của Sk dùng 2N điểm kết quả như sau:
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
• Thủ tục khác cho một symbol DMT . Thay vì đầu ra sử dụng tập điều chế constellation bằng một biên độ sine và cosine , ta sử dụng một vector số phức
• Giá trị X - hay cosine , là trục thực của số phức , và giá trị Y - hay sine là trục ảo số phức .
• Đầu ra của các bộ điều chế của các kênh phụ được xắp xếp theo vector , mỗi vector điểm đại diện một kênh phụ DMT . Nếu có N kênh phụ trong hệ thống DMT thì
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
• Có sự đảo ngược chức năng giữa bộ điều chế và giải điều chế và một DFT được dùng thay cho một IDFT . Điều này sẽ tạo độ nhạy vì DFT đi từ miền thời gian tới miền tần số . Vì các giá trị miền thời gian là thực , đầu ra của khối DFTcó phức hợp đối xứng .
• Chỉ một nửa của đầu ra đưa đến tập constellation giải điều chế. Thường dùng Biến Đổi Nhanh Fourier FFT – Fast Fourier Transform để giải điều chế và Đảo Biến Đổi Nhanh Fourier IFFT – Inverse Fast Fourier Transform để thực hiện điều chế . Các giải thuật biến đổi này thực hiện DFT và IDFT với hạn chế việc tính toán phức tạp .
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
• DMT cho phép một hệ thống liên lạc mềm dẻo và tối ưu kênh
dùng
• Xem xét khả năng DSL trong môi trường xuyên âm, theo lý
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
• Tỉ số SNR liên quan đến từng mẩu kênh nhỏ ( còn gọi là bin hoặc carrier hoặc subcarrier hoặc chanel )
• Các kênh phụ ở những nơi có tỉ số SNR cao có thể dùng các tập điều chế constellation có mật độ đậm đặc hơn , có thể truyền nhiều bit hơn .
• Việc xử lý bao hàm việc gia tăng số điểm dùng trong tập constellation của các kênh phụ tốt .
3.2 Kỹ thuật điều chế trong ADSL: 3.2.3Điều chế đa âm rời rạc DMT (Discrette Multip Tone Modulation)
• DMT cũng là phương pháp đơn giản cho phép gia tăng hay suy giảm công suất tín hiệu ở đầu ra của bộ phát trong các vùng tần số đã chọn.
• Có thể nâng công suất trong các vùng hay bị mất tín hiệu , hoặc giảm công suất trong vùng bị giao thoa với các hệ thống khác phải được tránh .
• Chú ý rằng nâng hay giảm công suất cũng có thể được thực hiện trong một hệ thống CAP/QAM bằng các bộ lọc dạng sóng phụ , mặc dù xu hướng này phức tạp và có thể khó khăn cho thực hiện .
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.1 Sửa lỗi hướng tới FEC- Rorward Error Correction
• Trong quá trình truyền dữ liệu, do nhiễu và nhiều nguyên nhân khác mà dữ liệu khi nhận thường bị sai sót.
• Có nhiều kỹ thuật được áp dung ; trong công nghệ DSL thường dùng hai kỹ thuật:
Mã CRC ( Cyclic redundancy Check ) hay còn gọi là mã Reed Solomon .
Mã kết hợp ( convolution codes ) hay còn gọi mã Trellis codes .
3.3 Các khối trong điều chế
3.3.1 Sửa lỗi hướng tới FEC- Rorward Error Correction
MÃ TRELLIS CODES