Nhƣ thảo luận trong phần mơ tả về mơ hình mơ phỏng cho ký hiệu P1, một ngƣỡng tối ƣu nhất phải đƣợc lựa chọn để tính tốn xác suất dị tìm. Mục đích là để tối đa hóa xác suất dị tìm một cách chính xác nhất và đồng thời hạn chế tối thiểu xác suất dị tìm sai. Để tính xác suất phát hiện sai, một ký hiệu dữ liệu đƣợc gửi đi thay vì gửi ký hiệu P1 và xác suất dị tìm ký hiệu đó đƣợc tính tốn.
Hình 3.26 Xác suất dị tìm chính xác và dị tìm sai với một khoảng ngƣỡng khác nhau ứng với kênh AWGN
Từ hình 3.26, có thể thấy rằng xác suất phát hiện chính xác tiến tới 0 (zero) khi ngƣỡng là 6.2 tại 200 dB. Và tại 0 dB, xác suất phát hiện chính xác tiến tới “0” khi ngƣỡng là 6.8. Mặt khác, xác suất phát hiện sai tại 200 dB và 0 dB tiến tới “0” khi ngƣỡng là gần 5.5. Một giá trị từ 5 tới 5.5 có thể đƣợc chọn là mức ngƣỡng vì xác suất phát hiện sai tại mức ngƣỡng này là rất thấp và đồng thời xác suất phát hiện chính xác đạt đƣợc là tối đa tại ngƣỡng này. Trong trƣờng hợp này, để an tồn thì giá trị 5 đƣợc chọn là giá trị ngƣỡng vì một dốc xác suất phát hiện sai có thể quan sát thấy chỉ sau giá trị ngƣỡng 5.5 nhƣ trong hình 3.26.
Giá trị ngƣỡng vừa đƣợc xác định sẽ đƣợc sử dụng để mô phỏng trong các kênh truyền khác nhau. Tuy nhiên, ngƣỡng này đƣợc tính tốn cho các thơng số truyền dẫn đặc biệt đƣợc đƣa ra trong bảng các thống số với các giá trị của chúng trong các mơ phỏng. Nếu chúng bị sửa đổi thì sự sửa đổi đó phải đƣợc đƣa vào bảng thống kê và giá trị ngƣỡng tối ƣu phải đƣợc xác định lại.
Sau khi đã xác định đƣợc giá trị ngƣỡng thích hợp thì mơ hình ký hiệu P1 đƣợc mơ phỏng để tính tốn xác suất dị tìm trong các kênh tƣơng ứng AWGN, Rayleigh, di động TU6 và SFN trong một khoảng giá trị SNR. Kết quả mơ phỏng đƣợc trình bày cho tất cả các kênh nhƣ hình 3.27. Kênh TU6 đƣợc mơ hình hóa bởi hai kênh Rayleigh. Ba kênh SFN đƣợc mơ hình hóa bằng hai đƣờng Rayleigh với các khoảng thời gian trễ TA/8, TA/4 và TA/2 giữa chúng. Trong đó TA là khoảng thời gian ký hiệu hữu ích của ký hiệu P1.
Sau khi máy thu phát hiện đƣợc ký hiệu P1,bƣới tiếp theo sẽ tính tốn độ lệch. Việc tính tốn độ lệch này đƣợc mô tả trong tiểu mục ở đề mục trên (Hình 3.24). Cuối cùng, giá trị độ lệch này đƣợc cộng với giao điểm để xác định vị trí chính xác của ký hiệu P1. Giá trị độ lệch này phụ thuộc vào các thông số đƣợc chọn để mô phỏng giống nhƣ (Bảng 3.5). Do đó, nếu các thiết lập của mơ phỏng thay đổi thì độ lệch phải đƣợc tính tốn lại.
Việc tính tốn vị trí bắt đầu của ký hiệu P1 đƣợc dùng để thực hiện đồng bộ thời gian trong máy thu. Tại thời điểm này, máy thu có thể giải mãi ký hiệu P1 để xác định các thông số truyền dẫn. Kết quả mô phỏng xác suất giải mã với SNR đƣợc trình bày trong hình 3.28 cho các kênh truyền khác nhau. Có thể thấy rằng xác suất giải mã cho kênh SFN giảm khi trễ giữa các đƣờng của kênh SFN tăng. Điều này xảy ra do sự hiện diện của chọn lọc tần số trong kênh SFN.
KẾT LUẬN CHUNG
Luận văn này tập trung nghiên cứu sự đạt đƣợc đồng bộ của hệ thống DVB-T2 thơng qua ký hiệu P1. Mục đích là để đánh giá hiệu suất của ký hiệu P1 trong các kênh truyền khác nhau để đạt đƣợc sự đồng bộ về thời gian và đồng bộ tần số. Trƣớc khi bộ thu trích xuất các thơng tin đã đƣợc truyền tới, thì điều quan trọng là bộ thu phải xác định đƣợc vị trí của tín hiệu thu đƣợc cả về thời gian lẫn tần số thơng qua việc có đƣợc các q trình đồng bộ này.
Q trình đồng bộ trong hệ thống DVB-T2 có thể đạt đƣợc bằng một số đặc tính, nhƣ ký hiệu P1, các ký hiệu P2, các Pilot liên tục và các Pilot phân tán. Nhiệm vụ đồng bộ có thể chia thành hai giai đoạn đó là pre-FFT và post-FFT. Hơn nữa việc đồng bộ thời gian có thể tách riêng thành đồng bộ thời gian thô ở giai đoạn pre- FFT và đồng bộ thời gian tinh ở giai đoạn post-FFT. Thêm nữa, sự đồng bộ tần số phần phân số có thể đạt đƣợc trong giai đoạn pre-FFT và sự đồng bộ tần số phần nguyên có thể đạt đƣợc ở giai đoạn post-FFT. Luận văn này tập trung vào hai vấn đề đồng bộ đạt đƣợc bằng ký hiệu P1 đó là q trình đồng bộ thời gian thơ trong giai đoạn pre-FFT và quá trình đồng bộ tần số phần phân số. Hệ thống DVB-T2 sử dụng ký hiệu P1 mục đích là để xác định đƣợc sự hiện diện của tín hiệu DVB-T2 trong kênh truyền sóng. Nó cũng đánh dấu sự bắt đầu của mỗi khung T2, mỗi phần khung mở rộng tƣơng lai FEF và truyền các thông số truyền dẫn nhƣ kích thƣớc FFT và chế độ truyền dẫn SISO/MISO. Quan trọng nhất, ký hiệu P1 cho phép máy thu hồn thành q trình đồng bộ trƣớc biến đổi Fourier nhanh FFT bằng cách đạt đƣợc sự đồng bộ tần số tinh và đồng bộ thời gian thô. Do vậy, ký hiệu P1 mang lại một số dạng đồng bộ và tiết kiệm thời gian trong quá trình quét và thiết lập kênh ban đầu.Ký hiệu P1 đƣợc sử dụng trong chuẩn DVB-T2 đã trải qua một số giai đoạn tiến triển trƣớc đây. Các kết quả mô phỏng cho thấy cấu trúc C-A-B đem lại hiệu quả tốt hơn cho cấu trúc ký hiệu P1. Do đó, cấu trúc ký hiệu P1 thực tế trong đặc tính kỹ thuật hệ thống DVB-T2 đã đƣợc lấy ý tƣởng từ cấu trúc C-A-B và đƣợc hoàn thiện sau khi thực hiện một số thay đổi cả về cấu trúc ký hiệu và chuỗi xử lý ở máy thu tƣơng ứng.
Mơ hình mơ phỏng hệ thống DVB-T2 đƣợc thực hiện bao gồm ký hiệu P1 nhƣ hƣớng dẫn thực hiện cho đặc tính kỹ thuật hệ thống DVB-T2. Để phát hiện ký hiệu P1, một ngƣỡng phải đƣợc sử dụng trong sự tƣơngquan đỉnh đƣợc tạo ra bởi quá trình xử lý ở máy thu. Nếu đỉnh cao hơn ngƣỡng thì sẽ phát hiện đƣợc ký hiệu P1. Do đó, việc xác định ngƣỡng này là rất quan trọng. Tuy nhiên, một trong những hạn chế của mơ hình mơ phỏng là ngƣỡng phải đƣợc tính tốn lại nếu thay đổi các thơng số của các mơ hình mơ phỏng. Đầu ra của chuỗi xử lý máy thu tạo ra một đỉnh đối chiếu, đỉnh này khơng phải hình tam giác mà là một đỉnh hình thang. Điểm cao nhất trong đỉnh hình thang thay đổi từ một bƣớc sang một bƣớc khác. Kết quả là, việc tính tốn đỉnh cao nhất trở nên khó khăn. Do vậy, chỉ số đỉnh phải đƣợc tính tốn theo cách khác nhau.Một hạn chế khác của mơ hình mơ phỏng xuất phát từ cách thay đổi tính tốn chỉ số đỉnh. Điểm giao nhau đầu tiên của ngƣỡng và đỉnh so sánh đƣợc đƣa vào phép tính để tính tốn một độ lệch, độ lệch này sẽ dẫn tới chỉ số đỉnh của sự so sánh. Độ lệch này phải đƣợc tính tốn lại nếu sửa đổi các thơng số truyền của mơ hình mơ phỏng, chẳng hạn nhƣ thay đổi số lƣợng các ký hiệu dữ liệu.
Luận văn này tập trung vào vấn đề đồng bộ hệ thống DVB-T2 trƣớc biến đổi Fourier nhanh FFT. Các vấn đề đồng bộ sau FFT là đồng bộ thời gian tinh và sự xác định độ lệch tần số phần nguyên không đƣợc đề cập. Để đạt đƣợc sự đồng bộ hồn hảo thì các phƣơng pháp này phải đƣợc nghiên cứu. Trong tƣơng lai, công việc nghiên cứu sẽ tiếp tục nhằm ƣớc tính hiệu suất sau khi đạt đƣợc sự đồng bộ hoàn toàn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tài liệu Tiếng Việt
[1]. Bộ thông tin và truyền thông (2010), “Đề án số hóa truyền dẫn phát sóng truyền hình mặt đất đến năm 2020”.
[2]. Đỗ Hoàng Tiến, Dƣơng Thanh Phƣơng (2004), Kỹ thuật truyền hình, NXB
Khoa học - Kỹ thuật.
[3]. Ngô Thái Trị (2004), Truyền hình số mặt đất, NXB Đại học Quốc gia.
[4]. Nguyễn Thanh Bình, Võ Nguyễn Quốc Bảo (2008), Xử lý âm thanh, hình ảnh, Học viện Cơng nghệ Bƣu chính Viễn thơng - TP Hồ Chí Minh.
[5]. Phạm Đắc Bi, Lê Trọng Bằng, Đỗ Anh Tú (8/2004), Các đặc điểm của máy phát số DVB-T, Tạp chí Bƣu chính Viễn thơng & Cơng nghệ thơng tin.
2. Tài liệu Tiếng Anh
[6]. DVB Project technical publication (1999), ETSI EN 300 744: “Digital broadcasting system for television, sound and data services; Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television (DVB-T)”.
[7]. DVB Project technical publication (2010), ETSI EN 302 755: “Digital Video broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2)”.
[8]. IncJohn Arnold, Michael Frater, Mark Pickering (2007), Digital Television Technology and Standards, John Wiley and Sons.
[9]. J. Heiskala and J. Terry, OFDM Wireless LANs: A Theoritical and Practical Guide.: John Wiley and Sons Ltd, 2005.
[10]. DVB Project, http://www.dvb.org, referred July 5, 2009. [11]. http://tongquanvienthong.blogspot.com
[12]. http://truyenhinhavg.org [13]. http://vtv.vn
[14]. B. Ai, Z. Yang, C. Pan, J. Ge, and Y. Wang, "On the Synchronization Techniques for Wireless OFDM Systems," in IEEE Transactions on Broadcasting, vol. 52, no. 2, June 2006.
[15]. R. Nee and R. Prasad, OFDM Wireless Multimedia Communications.:
ArtechHouse Boston London, 2000.
[16]. A. Palin and J. Rinne, "Symbol Synchronization in OFDM System for Timeselective Channel conditions," in IEEE International Conferenec on Electronics,Circuits and Systems, vol. 3, pp. 1581-1584, September 1999.
[17]. J. J. van de Beek, M. Sandell, and P. O. Börjesson, "ML Estimation of Time andFrequency Offset in OFDM Systems," in IEEE Transactions on SignalProcessing, vol. 45, no. 7, July 1997.
[18]. D. Liu and J. Chung, "Enhanced OFDM Time and Frequency SynchronizationThrough Optimal Code Correlation," in Circuits and Systems, vol.
1, pp. 176-179,August 2002.
[19]. S. A. Fetchel, "OFDM Carrier and Sampling Frequency Synchronization and ItsPerformance on Stationary and Mobile Channels," in IEEE Transactions onConsumer Electronics, vol. 46, no. 3, August 2000.
[20]. B. Jahan, M. Lanoiselée, G. Degoulet, and R. Rabineau, "Full SynchronizationMethod for OFDM/OQAM and OFDM/QAM Modulations," in
Spread SpectrumTechniques and Applications, pp. 344-348, Aug 2008.
[21]. ETSI EN 302 744 V. 1.6.1: Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television (DVBT), Jan. 2009.
[22]. DVB Document A133: Implementation Guidelines for a Second Generation Digital Terrestrial Television Broadcasting System (DVB-T2), Feb. 2009, www.dvb.org.
[23]. J. Stott, "The P1 symbol," BBC research, Presentation given in DTG DVB- T2Implementers' Seminar, London, 9th Octobor, 2008.
[24]. X. Wang, Y. Wu, J. Chouinard, S. Lu, and B. Caron, "A ChannelCharacterization Technique Using Frequency Domain Pilot Time DomainCorrelation Method for DVB-T Systems," in IEEE Transaction on ConsumerElectronics, vol. 49, no. 4, pp. 949-957, November 2003.
[25]. A. Filippi and S. Serbetli, "OFDM Symbol Synchronization Using FrequencyDomain Pilots in Time Domain," in Proceedings of Vehicular TechnologyConference, pp. 1376-1380, October 2007.
[26]. DVB Document A114: Commercial Requirements for DVB-T2; April 2007, www.dvb.org.
[27]. G. Santella, R. Martino, and M. Ricchiuti, "Single Frequency Network (SFN) planning for digital terrestrial television and radio broadcast services: the Italian frequency plan for T-DAB," in Vehicular Technology Conference, IEEE 59th, vol. 4, pp. 2307-2311, 2004.
[28]. J. C. Kim and J. Y. Kim, "Single Frequency Network Design of DVB-H (DVB-Handheld) System," in Advanced Communication Technology, vol. 3, pp.