Trong phần này sẽ trỡnh bày cỏc kết quả mụ phỏng xỏc định tăng ớch mó hoỏ của hệ thống BICM-ID với cỏc chũm sao tớn hiệu điều chế đa chiều, đa
điểm dựa vào sự liờn kết cỏc tớn hiệu nhị phõn được sử dụng cho ghi từ. Đối với mụ hỡnh PRML cho kờnh ghi từ trong Hỡnh 3.1, khi chiều dài của bộ san bằng và số bit dự bỏo đủ lớn thỡ nhiễu tổng cộng trờn đầu ra của kờnh ghi cú thể được làm gần đỳng về AWGN [14]. Việc mụ phỏng được thực hiện trờn kờnh AWGN với cỏc tớn hiệu 2D, 3D và 4D. Mó RSC 4, 16 và 64 trạng thỏi tỷ lệ 1/2, cỏc mó này được loại bỏ xen kẽ để tạo ra mó tỷ lệ 2/3 và 3/4. Bộ mó hoỏ được mụ tả bởi đa thức sinh [1, / ]g g2 1 , trong đú g2(octal) là đa thức kiểm tra, g1là đa thức hồi tiếp. Xem Bảng 3.4, chỳng ta sử dụng cả hoỏn vị tổng thể dũng bit và hoỏn vị từng dũng bit, số lượng vũng lặp được đặt là 6.
Hỡnh 3.7 Kết quả mụ phỏng 3D với mó RSC 16 trạng thỏi tỷ lệ ẵ
Hỡnh 3.6, 3.7, 3.8 mụ tả kết quả mụ phỏng hệ thống BICM-ID với chũm sao tớn hiệu 3D (3 chiều), hoỏn vị ngẫu nhiờn toàn bộ dũng bit cú chiều dài 3000, mó hoỏ RSC 4, 16 và 64 trạng thỏi tỷ lệ 1/2. Ngoài ra trong Hỡnh 3.6 trỡnh bày giới hạn trờn (3.12) với hoỏn vị tổng thể dũng bit. Từ hỡnh vẽ ta cú thể khẳng định rằng cỏc đường mụ phỏng xỏc suất lỗi bit giống với cỏc đường biờn và nú tiệm cận với đường biờn khi tỷ số SNR lớn. Ánh xạ SP cho chất lượng tốt tại vựng SNR nhỏ, trong khi ỏnh xạ Anti-Gray cho chất lượng tốt hơn tại miền sàn lỗi. Cả ỏnh xạ SP và ỏnh xạ Anti-Gray cho tăng ớch mó hoỏ lớn so với ỏnh xạ Gray (khoảng 2.5~3.0 dB ). Ánh xạ Gray tương ứng với trường hợp điều chế nhị phõn bit-bit truyền thống. Trong Hỡnh 3.8 đường nột đứt là kết quả mụ phỏng hệ thống BICM-ID với mó 64 trạng thỏi tỷ lệ 1/2 , sử dụng 20 vũng lặp. Như trong hệ thống liờn kết nối tiếp, hệ thống BICM-ID cho phộp BER đạt tới vựng sàn lỗi nhanh hơn khi tăng số vũng lặp.
Hỡnh 3.10 Kết quả mụ phỏng 4D với mó RSC 16 trạng thỏi tỷ lệ ẵ
Hỡnh 3.9, 3.10, 3.11 trỡnh bày kết quả mụ phỏng hệ thống BICM-ID với điều chế 4D, hoỏn vị ngẫu nhiờn toàn bộ dũng bit cú chiều dài 3000, và tương ứng là cỏc bộ mó hoỏ là mó RSC 4, 16, 64 trạng thỏi tỷ lệ 1/2. Quan sỏt hỡnh vẽ chỳng ta nhận thấy kết quả tương đương như trường hợp điều chế 3D, chỉ khỏc là cỏc đường cong BER trong trường hợp 4D thấp hơn trường hợp 3D ở vựng sàn lỗi. Mặt khỏc chỳng ta nhận thấy rằng hệ thống BICM-ID điều chế 4D sử dụng mó RSC 4 trạng thỏi tỷ lệ 1/2 cho chất lượng gần giống với mó Turbo 4 trạng thỏi tỷ lệ 1/2 sử dụng 20 vũng lặp điều chế nhị phõn. Tăng ớch mó hoỏ của hệ thống điều chế 4D so với trường hợp điều chế truyền thống (điều chế nhị phõn bit - bit) khoảng 3.5~4.0 dB.
Hỡnh 3.13 Kết quả mụ phỏng 3D với mó RSC 16 trạng thỏi tỷ lệ 2/3
Hỡnh 3.12, 3.13, 3.14 trỡnh bày kết quả mụ phỏng hệ thống BICM-ID với chũm sao tớn hiệu 3D, hoỏn vị từng dũng bit cú chiều dài 3000, mó hoỏ RSC 4, 16 và 64 trạng thỏi tỷ lệ 2/3. Quan sỏt trờn hỡnh vẽ ta nhận thấy kết quả tương đương như trường hợp mó hoỏ RSC 4, 16 và 64 trạng thỏi tỷ lệ 1/2. Tăng ớch mó húa trong trường hợp này so với trường hợp điều chế truyền thống khoảng 2~2.5dB.
Đối với trường hợp chũm sao tớn hiệu 2D, chỳng ta sử dụng hoỏn vị từng dũng bit kết hợp với mó RSC tỷ lệ 1/2. Hỡnh 3.15 trỡnh bày kết quả với ỏnh xạ SP (ỏnh xạ A và ỏnh xạ B trong hỡnh 3.4) cho độ lợi mó hoỏ khoảng 1~2dB so với ỏnh xạ Gray. Cả ỏnh xạ A và ỏnh xạ B là ỏnh xạ phõn hoạch tập (SP). Tuy nhiờn khi hệ thống BICM-ID sử dụng hoỏn vị từng dũng bit, từ Hỡnh 3.15 chỳng ta nhận thấy ỏnh xạ B cho kết quả tốt hơn ỏnh xạ A. Chỳng ta xột vớ dụ với trường hợp mó RSC 4 trạng thỏi. Bộ mó hoỏ này được tạo bởi đa thức sinh [1, 5/7]. Một sự kiện lỗi tại khoảng cỏch nhỏ nhất cú trọng số Hamming là 5. Cỏc bit hệ thống (bit thụng tin) cú trọng số Hamming bằng 3, cũn cỏc bit kiểm tra cú trọng số Hamming bằng 2. Hồ sơ cự ly bit tương ứng của 2 ỏnh xạ A và B là DP A( ) (4,8)= và DP B( ) (8, 4)= , chỳng ta cú thể tớnh bỡnh phương cự ly Ơ-cơ-lit trung bỡnh bởi cụng thức (3.10). Kết quả, bỡnh phương cự ly Ơ-cơ-lit trung bỡnh là deq2 =28 đối với ỏnh xạ A và deq2 =32đối với ỏnh
xạ B. Điều này cú nghĩa là ỏnh xạ B cú xỏc suất lỗi bit BER tại vựng sàn lỗi nhỏ hơn so với ỏnh xạ A. Bởi vậy đối với hệ thống BICM-ID sử dụng mó chập nhị phõn tỷ lệ b/c, nếu c m= thỡ chỳng ta sẽ sử dụng hoỏn vị từng dũng
Hỡnh 3.15 Kết quả mụ phỏng 2D với mó RSC tỷ lệ ẵ
Hỡnh 3.17 Kết quả mụ phỏng 4D với mó RSC 16 trạng thỏi tỷ lệ 3/4
Hỡnh 3.18 Kết quả mụ phỏng 4D với mó RSC 64 trạng thỏi tỷ lệ 3/4
Cỏc Hỡnh 3.16, 3.17 và 3.18 trỡnh bày kết quả mụ phỏng hệ thống BICM-ID hoỏn vị từng dũng bit, với cỏc bộ mó hoỏ RSC 4, 16, 64 trạng thỏi
tỷ lệ 3/4. Tăng ớch mó húa trong trường hợp này so với trường hợp điều chế truyền thống khoảng 2~2.5dB.
Hỡnh 3.19 Kết quả mụ phỏng với mó RSC 4 trạng thỏi tỷ lệ 1/2 với ỏnh xạ SP
Hỡnh 3.21 Kết quả mụ phỏng với mó RSC 64 trạng thỏi tỷ lệ 1/2 với ỏnh xạ SP
Đến đõy ta cú thể tổng hợp lại phẩm chất của hệ thống BICM-ID với ỏnh xạ SP và mó 4, 16 và 64 trạng thỏi tỷ lệ 1/2 tương ứng trong cỏc Hỡnh 3.19, 3.20, 3.21. Trong mỗi hỡnh vẽ ta thực hiện so sỏnh hiệu quả của chũm sao tớn hiệu trong cỏc khụng gian 1D (Gray), 2D, 3D, 4D sử dụng ỏnh xạ SP, từ cỏc kết quả này ta cú thể nhận ra rằng tăng ớch mó hoỏ tăng cựng với số chiều điều chế.
Mặc dự mới là sự kết hợp thụ giữa mó chập tốt nhất với ỏnh xạ tốt nhất, tuy nhiờn kết quả khảo sỏt ở trờn đõy đó khẳng định ngay cả trong trường hợp chưa tối ưu này hệ thống đó cú tăng ớch đỏng kể. Việc khẳng định cặp mỏy mó và ỏnh xạ tốt nhất để ứng dụng cho hệ thống ghi từ là chưa thực sự chớnh xỏc, để thực hiện điều này cần cú sự khảo sỏt đầy đủ hơn trờn toàn bộ tập mó kết hợp với cỏc ỏnh xạ khỏc nhau, hay núi cỏch khỏc cần thực hiện tỡm kiếm vột cạn để tỡm ra cỏc cặp mó hoỏ - ỏnh xạ tốt nhất cho hệ thống BICM-ID điều chế đa chiều. Vấn đề này được trỡnh bày ở nội dung tiếp theo của luận ỏn.
