Hỡnh 3.1 mụ tả một sơ đồ truyền dẫn thụng tin số cơ bản. Tại phớa phỏt, nguồn dữ liệu tạo ra một chuỗi cỏc dấu phỏtdk, trong đú một dấu phỏt được tạo ra độc lập với cỏc dấu khỏc. Đối với một hệ thống thụng tin nhị phõn, chuỗi dấu phỏt chứa hai dấu{1,0}. Cỏc nguồn dữ liệu kiểu này thường được sử dụng phổ biến trong mụ phỏng và được gọi là nguồn giỏn đoạn khụng nhớ (DMS: Discrete Memoryless Source). Cỏc dấu phỏt được tạo ra sau đú được ỏnh xạ thành cỏc dạng súng phự hợp. Với hệ thống nhị phõn, tập dạng súng được định nghĩa{s1(t), s2( )t}. Mỏy phỏt (Tx), sau đú, sẽ thực hiện chức năng khuếch đại dạng súng đầu ra của bộ điều chế để phỏt đi trờn kờnh truyền với cụng suất yờu cầu.
Nguồn Dữliệu Điềuchế vàTx + Lọcphốihợp Lấymẫu Quyếtđịnh dk dk zk dk Kênhtruyền AWGN ~ ^ Hỡnh 3.1:Vớ dụ về một hệ thống dễ dàng thực hiện phõn tớch giải tớch.
Tớn hiệu phỏt đi qua kờnh truyền trước khi đến mỏy thu. Trong thực tế kờnh truyền là một mụi trường truyền dẫn phức tạp, gõy ảnh hưởng lớn đến chất lượng truyền dẫn tớn hiệu. Tuy nhiờn, trong vớ dụ đơn giản này, chỳng ta giả thiết kờnh truyền chỉ tạo ra tạp õm trắng cộng tớnh (AWGN). Tớn hiệu thu nhận được ở đầu vào mỏy thu sẽ được đưa qua bộ lọc phối hợp, cũn được gọi là mỏy thu tương quan. Đầu ra bộ lọc phối hợp được lấy mẫu tại cuối chu kỳ dấu để tạo nờn thống kờ quyết định (decision statistic),dk, rồi so sỏnh với˜ ngưỡng quyết địnhTđể tạo nờn ước lượngdˆkcủa tớn hiệu gốcdk. Nếudk˜ > T thỡ quyết định được thực hiện theo một trong hai dấu, cũn ngược lại,dk˜ < T, quyết định theo dấu cũn lại. Mỏy thu kiểu này thường được gọi là mỏy thu tối ưu do bản chất của việc ước lượng tớn hiệu phỏt là làm tối giản xỏc suất lỗi
PE.
Hệ thống đề cập đến ở Hỡnh 3.1 là một hệ thống cú thể phõn tớch bằng giải tớch một cỏch dễ dàng nhờ cỏc kiến thức cơ bản về lý thuyết thụng tin và giải tớch. Thực tế là xỏc suất lỗiPEđó được tớnh toỏn một cỏch dễ dàng và trỡnh bày ở trong hầu hết cỏc tài liệu về thụng tin số, và cho bởi
PE=Q r kEs N0 ! (3.1) trong đúEslà năng lượng trung bỡnh của cỏc dấu phỏt,N0là mật độ phổ cụng suất đơn phớa của tạp õm,klà hệ số xỏc định bởi tương quan giữa cỏc dạng súng{s1(t), s2( )t}. Nếu cỏc tần số được chọn một cỏch chớnh xỏc, cỏc tớn hiệu khụng tương quan vàk= 1. Với tớn hiệu điều chế khúa dịch pha (PSK), cỏc tớn hiệu điều chế cú cựng tần số và cụng suất, nhưng khỏc pha ban đầu. Trong trường hợp pha khỏc nhauπ, sao chos2(t) =−s1(t)}, thỡ cỏc tớn hiệu sẽ tương quan ngược (anticorrelated), vàk= 2.
Sở dĩ chỳng ta núi rằng hệ thống truyền dẫn trờn Hỡnh 3.1 là hệ thống cú thể phõn tớch bằng giải tớch dễ dàng là do cỏc lý do sau:
• Do giả thiết kờnh truyền AWGN và mỏy thu tuyến tớnh. Giả thiết này dẫn đến thống kờ quyết địnhd˜trở thành một biến Gauss ngẫu nhiờn. • Do cỏc giả thiết nguồn dữ liệu khụng cú nhớ
• Do giả thiết đồng bộ dấu được thực hiện lý tưởng nờn chỳng ta cú thể biết chớnh xỏc thời điểm bắt đầu và kết thỳc của một dấu, vỡ vậy, cho phộp thống kờ quyết định được tỏch ra một cỏch chớnh xỏc.
Mặc dự cú thể phõn tớch được dễ dàng nhưng trong một số trường hợp xõy dựng chương trỡnh mụ phỏng cho cỏc hệ thống kiểu này vẫn cần thiết. Lý do là do đõy là một hệ thống cơ bản nờn nú thường được sử dụng làm cơ sở để mở rộng cho cỏc hệ thống truyền dẫn phức tạp hơn. Vớ dụ, nếu thay khối kờnh AWGN bằng khối kờnh pha-đinh Rayleigh chỳng ta cú mụ hỡnh truyền dẫn số qua kờnh pha-đinh Rayleigh, hay chỳng ta cũng cú thể thờm vào khối san bằng kờnh ở mỏy thu để cú được sơ đồ truyền dẫn sử dụng bộ san bằng để loại bỏ ảnh hưởng của pha-đinh chọn lọc theo tần số đối với kờnh cú trễ. Trong những trường hợp như vậy, việc xõy dựng thành cụng chương trỡnh mụ phỏng cho hệ thống truyền dẫn cơ bản được kiểm nghiệm bằng lý thuyết này, cho phộp mở rộng nhanh chúng để xõy dựng thành cụng chương trỡnh mụ phỏng cho cỏc hệ thống phức tạp.