1.1 Giới thiệu về điều chế đa tải tin
Điều chế đa tải tin là phơng pháp sử dụng nhiều sóng mang ở các tần số khác nhau để điều chế những dòng bit tốc độ thấp rồi truyền đi đồng thời để có đợc một dòng bit tốc độ cao. Theo phơng pháp này thì băng tần truyền dẫn đợc chia thành các băng con hẹp hơn có quan hệ với nhau và hầu nh không bị ảnh h- ởng bởi nhiễu. Nhiễu ở mỗi tần số khác nhau là khác nhau cho nên các kênh có chất lợng tốt hơn sẽ truyền tải nhiều thông tin hơn các kênh có chất lợng kém.
Điều chế đa tải tin đợc sử dụng để chống lại nhiễu kênh (Channel
distortion), tăng hiệu quả về mật độ phổ công suất, tăng tốc độ truyền tin.
Do mỗi kênh con chỉ truyền dẫn một luồng số tốc độ thấp nên sẽ tránh đợc hiện tợng nhiễu do giao thoa giữa các ký hiệu liền kề ISI ( Intersymbol Iterference ) một cách hiệu quả. Và có thể loại hoàn toàn ISI bằng cách sử dụng
khoảng thời gian bảo vệ giữa các kí hiệu liên tiếp.
Điều chế đa tải tin còn làm giảm độ phức tạp của của quá trình cân bằng kênh khi tăng số lợng các kênh phụ. Bởi vì khi tăng số lợng kênh phụ thì băng tần của mỗi kênh sẽ hẹp đi và nhiễu trong mỗi kênh sẽ nhỏ đi cho nên quá trình cân bằng sẽ đơn giản hơn rất nhiều so với hệ thống đều chế đơn tải tin (một sóng mang) .
Phổ của tín hiệu đa tải tin có thể phân bố mềm dẻo để chống lại nhiễu vô tuyến RFI ( Radio Frequency Interference ), RFI tránh đợc bằng cách không sử dụng các kênh phụ trong dải tần của RFI.
1.2 Mô hình hệ thống
1.2.1 Nguyên tắc thực hiện
Để thực hiện việc điều chế đa tải tin, ta sử dụng các tải tin có các tần số fi ( i = 0ữN-1). Nh vậy, có thể xem quá trình điều chế đa tải tin nh quá trình điều chế N kênh độc lập. Mỗi kênh làm việc ở cùng một tốc độ lấy mẫu 1/T , trong đó T là chu kỳ kí hiệu. Dữ liệu ở mỗi kênh đợc điều chế bằng các sóng mang khác nhau. Về mặt toán học là ta đã sử dụng một cơ sở trực giao:
Φ ={ }ϕi n= 1ữN PSD PSD RFI RFI
Kênh truyền Kênh con
0 f f1 f2 fn f Hình 2.1 Tính thích nghi của MCM với đặc tính của kênh
Phổ của kênh truyền đợc chia thành N băng con. Hình 2.1 biểu diễn phổ của tín hiệu đa tải tin bao gồm các băng con không chồng lên nhau chỉ mang tính chất minh họa. Thực tế phổ của hệ thống có thể chồng lấn nhau phụ thuộc vào sự tạo xung của mỗi kênh con. Tuy nhiên sự chồng phổ này gây ra nhiễu giao thoa giữa các kênh con liền kề nhau trong một chu kỳ kí hiệu ICI (InterChannel
Interference) và giao thoa liên kênh trong một chu kỳ kí hiệu giữa các ký hiệu
liên tiếp ISCI (ICI trong một chu kỳ kí hiệu).
Trong các hệ thống đơn tải tin không có hiện tợng ICI và ISCI, tuy nhiên ảnh hởng của hiệu ứng ISI trong hệ thống này là nghiêm trọng và để hệ thống làm việc tốt thì cần phải có các bộ cân bằng kênh khá phức tạp, và trong nhiều tr- òng hợp cụ thể thì việc loại bỏ ảnh hởng của ISI là rất khó khăn. Còn trong các hệ thống đa tải tin, ảnh hởng của ISI đã giảm đi nhiều so với hệ thống đơn tải tin và ta có thể loại bỏ hoàn toàn bằng cách sử dụng khoảng thời gian bảo vệ giữa các ký hiệu liên tiếp. Ngoài ra tạo dạng xung của các kênh con có thể tránh đợc hiện tợng ICI.
Hình 2.2 Bộ phát đa tải tin
Chuỗi dữ liệu nhị phân dm đa vào bộ biến đổi nối tiếp thành song song để tạo ra N ký hiệu mã. N ký hiệu mã này sẽ đợc phát đồng thời trên N tải tin. Mỗi một ký hiệu mã trong số N ký hiệu mã này lại đợc chia thành các thành phần