Tớn hiệu sau khi đi qua mạch điều chỉnh kờnh, mạch tỏch súng đồng bộ được đưa tới bộ lọc NTSC. Bộ lọc NTSC cú 7 điểm “Zero” trong băng tần 6 MHz. Trong đú súng mang hỡnh trựng với điểm thứ 2, súng mang màu trựng điểm thứ 6 và súng mang tiếng trựng với điểm thứ 7. Mạch lọc NTSC làm giảm can nhiễu của tớn hiệu NTSC cựng kờnh song mặt khỏc cũng làm giảm chất lượng hỡnh ảnh đối với nhiễu trắng. vỡ vậy nếu khụng cú can nhiễu hoặc can nhiễu ớt mạch tự động tắt.
2.1.2 Chuẩn DVB2.1.2.1 Đặc điểm chung 2.1.2.1 Đặc điểm chung
Chuẩn DVB được sử dụng rộng rói ở Chõu Âu, truyền tải Video số MPEG – 2 qua cỏp, vệ tinh và phỏt truyền hỡnh mặt đất.
Chuẩn DVB cú một số đặc điểm sau:
Mó húa Audio tiờu chuẩn MPEG – 2 lớp II. Mó húa Video chuẩn MP@ML.
Độ phõn dải ảnh tối đa 720x576 điểm ảnh.
Dự ỏn DVB khụng tiờu chuẩn húa dạng thức HDTV nhưng hệ thống truyền tải chương trỡnh cú khả năng vận dụng với dữ liệu HDTV.
Hệ thống truyền hỡnh cú thế cung cấp cỏc cỡ ảnh 4:3; 16:9; 20:9 tại tốc độ khung 50 MHz.
Tiờu chuẩn phỏt truyền hỡnh số mặt đất dựng phương phỏp điều chế COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing).
DVB gồm một loạt cỏc tiờu chuẩn. Trong đú cơ bản là:
DVB – S: Sử dụng phương phỏp điều chế QPSK (Quadratue Phase Shift – Keying), mỗi súng mang cho một bộ phỏt đỏp. Tốc độ di truyền tải tối đa khoảng 38,1 Mpbs.
DVB – C: Hệ thống cung cấp tớn hiệu truyền hỡnh số qua mạng cỏp, sử dụng cỏc kờnh cỏp cú dung lượng từ 7 đến 8 MHz và phương phỏp điều chế 64_QAM (64 Quadratue Amplitude Modulation). DVB – C cú mức SNR (tỉ số Signal/noise) cao và điều biến kớ sinh (Intermodulation) thấp. Tốc độ bit lớp truyền tải MPEG – 2 tối đa là 38,1 Mbps.
DVB – T: Hệ thống truyền hỡnh mặt đất với cỏc kờnh 8 MHz. Tốc độ bit tối đa 24 Mbps. Sử dụng phương phỏp điều chế RF mới đú là COFDM.
2.1.2.2 Phƣơng phỏp điều chế COFDM trong tiờu chuẩn DVB
Lợi ớch nhất của COFDM là ở chỗ dũng dữ liệu cần truyền tải được phõn phối cho nhiều súng mang riờng biệt. Mỗi súng mang được xử lý tại một thời điểm thớch hợp và được gọi là một “COFDM Symbol”.
Do số lượng súng mang lớn mỗi súng mang lại chỉ truyền tải một phần của dũng bit nờn chu kỳ của một biểu trưng khỏ lớn so với chu kỳ của một bit thụng tin. Trờn thực tế chu kỳ của một biểu trưng cú thể lờn tới 1 ms. Thiết bị đầu thu khụng chỉ giải được mó cỏc biểu trưng được truyền một cỏch riờng lẻ mà cũn thu thập cỏc súng phản xạ từ mọi hướng do vậy đó biến súng phản xạ từ dạng tớn hiệu cú hại thành thụng tin cú ớch gúp phần làm tăng lượng biểu trưng nhận được tại đầu thu. Thời gian thiết bị thu chờ đợi trước khi xử lý tớn hiệu được gọi là khoảng bảo vệ Tg. Loại tớn hiệu phản xạ đặc trưng của mạng đa tần là tớn hiệu tới từ một đài phỏt lõn cận nào đú phỏt cựng biểu trưng COFDM. Tớn hiệu này khụng thể phõn biệt được với tớn hiệu phản xạ truyền thống và vỡ vậy cũng được xử lý như mọi tớn hiệu phản xạ khỏc nếu chỳng tới mỏy thu trong khoảng thời gian bảo vệ Tg. Tg càng lớn thỡ khoảng cỏch tối đa giữa cỏc
mỏy phỏt hỡnh càng lớn. Tuy nhiờn về gúc độ lý thuyết thụng tin Tg cú giỏ trị càng nhỏ càng tốt bởi Tg là khoảng thời gian khụng được sử dụng trong kờnh truyền nờn Tg lớn sẽ làm giảm dung lượng của kờnh.
Với Tg = 200 às, khoảng cỏch tối đa giữa cỏc mỏy phỏt hỡnh cú cựng biểu trưng bằng: D x C x Tg = 3 x 108m/s x 200 x 10-6s = 60km
Nếu toàn bộ chu kỳ ủa biểu trưng 1às thỡ thờ c i gian cú ớch trong một chu k b ng: ỳ ằ 1ms - 200 s = 800 s
Khoảng cỏch giữa cỏc súng mang COFDM sẽ ằ b ng: f
s kHz
1
800 1 25,
Trong một kờnh thụng thường (8 MHz) cú thể chứa tới 600 súng mang truyền song song và mỗi súng mang truyền tải một phần của dũng bit thụng tin.
Cú nhiều thụng số được lựa chọn cho phương phỏp điều chế COFDM trong đú bao gồm: số súng mang trong một chu kỳ biểu trưng, khoảng thời gian bảo vệ Tg, phương phỏp điều chế đối với từng súng mang, phương thức đồng bộ và nhiều thụng số khỏc.
Nếu khoảng bảo vệ Tg = 200 às, số súng mang trong một kờnh bằng 6000 và COFDM được thực hiện bằng phộp biến đổi Fourier rời rạc ngược IDFT bằng chớp cú khả năng tớnh toỏn 213 = 8192 và là giỏ trị gần nhất đối với con số 6000. Sự lựa chọn Tg = 200 às đồng nghĩa với việc sử dụng bộ giải điều chế 8k tại thiết bị thu. Song do chi phớ cho cỏc bộ giải điều chế 8k cũn lớn nờn phương ỏn hợp lý hơn là sử dụng Tg = 50 às, tổng số súng mang bằng 1500 kờnh trong 8 MHz. Với phương ỏn này chỉ cần sử dụng chip 2k để thực hiện phộp IDFT.
Cỏc súng mang riờng biệt được điều chế QPSK, 16 – QAM hoặc 64 – QAM. Việc lựa chọn phương phỏp điều chế sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến dung lượng của kờnh truyền cũng như khả năng đối phú với tạp và can nhiễu. Tỷ lệ mó húa thớch hợp của mó sửa sai cũng gúp phần cải thiện chất lượng hệ thống.
T l ỷ ệ mó húa QPSK 16-QAM 64-QAM
1/2 0,62 bit/s/Hz 1,24 bit/s/Hz 1,87 bit/s/Hz
2/3 0,83 bit/s/Hz 1,66 bit/s/Hz 2,49 bit/s/Hz
3/4 0,93 bit/s/Hz 1,87 bit/s/Hz 2,8 bit/s/Hz
5/6 1,04 bit/s/Hz 2,07 bit/s/Hz 3,11 bit/s/Hz
7/8 1,09 bit/s/Hz 2,18 bit/s/Hz 3,27 bit/s/Hz
B ng 2.2 Hi u suả ệ ất nộn trong tiờu chuẩn DVB 2.2 Kỹ thuật OFDM
2.2 .1 Giới thiệu về kỹ thuật OFDM 2.2 .1.1 Lịch sử phỏt triển 2.2 .1.1 Lịch sử phỏt triển
Dự thuật ngữ OFDM mới phổ biến rộng rói gần đõy nhưng kĩ thuật này đó được xuất hiện cỏch nay 50 năm về trước:
Năm 1996, RW. Chang đó phỏt minh ra kỹ thuật OFDM ở Mỹ.
Năm 1971, một cụng trỡnh khoa học của Weistenis và Ebert đó chứng minh rằng phương phỏp điều chế và giải điều chế OFDM cú thể được thực hiện thụng qua phộp biến đổi IDFT (biến đổi Fourier rời rạc ngược) và DFT (biến đổi Fourier rời rạc). Sau đú, cựng với sự phỏt triển của kĩ thuật số, người ta sử dụng phộp biến đổi IFFT cho bộ điều chế và FFT cho bộ giải điều chế OFDM.
Năm 1999, tập chuẩn IEEE 802.11 phỏt hành chuẩn 802.11a về hoạt động của OFDM ở băng tần 5GHz UNI.
Năm 2003, IEEE cụng bố chuẩn 802.11 cho OFDM hoạt động băng tần 2.4 GHz và phỏt triển OFDM cho hệ thống băng rộng, chứng tỏ hữu dụng của OFDM với cỏc hệ thống SNR(tỉ số S/N) thấp.
Ngày nay, kĩ thuật OFDM cũn kết hợp với cỏc phương phỏp mó húa kờnh sử dụng trong thụng tin vụ tuyến, gọi là Coded OFDM, nghĩa là tớn hiệu trước khi giải điều chế sẽ được mó húa với nhiều loại mó khỏc nhau để hạn chế cỏc lỗi xảy ra trờn kờnh truyền. Do chất lượng kờnh ( độ fading và tỉ số S/N) của mỗi súng mang con phụ
là khỏc nhau, người ta thực hiện điều chế tớn hiệu trờn mỗi súng mang đú với cỏc mức điều chế khỏc nhau, gọi là điều chế thớch nghi (adaptive modulation) hiện đang được sử dụng trong hệ thống thụng tin mỏy tớnh băng rộng HiperLAN/2 của ETSI ở Chõu Âu.
2.2.1.2 Khỏi niệm
OFDM là kỹ thuật ghộp kờnh phõn chia theo tần số trực giao (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). OFDM nằm trong một lớp cỏc kỹ thuật điều chế đa súng mang (MCM) trong thụng tin vụ tuyến. Cũn trong cỏc hệ thống thụng tin hữu tuyến cỏc kỹ thuật này thường được nhắc đến dưới cỏi tờn đa tần (DMT). Kỹ thuật OFDM là một trường hợp đặc biệt của phương phỏp điều chế đa súng mang, trong đú cỏc súng mang phụ trực giao với nhau, nhờ vậy phổ tớn hiệu ở cỏc súng mang phụ cho phộp chồng lấn lờn nhau mà phớa thu vẫn cú thể khụi phục lại tớn hiệu ban đầu. Sự chồng lấn phổ tớn hiệu làm cho hệ thống OFDM cú hiệu suất sử dụng phổ cao hơn nhiều so với phương phỏp điều chế thụng thường.