e) Bộđiều chế (Modulator)
1.4 Giới thiệu tổng quan về hệ thống OFDM
1.4.5 Thực hiện OFDM
Một tín hiệu OFDM có thể đƣợc thực hiện bằng cách sử dụng biến đổi Fourier rời rạc (DFT). Tín hiệu đƣợc truyền đi trong biểu thức dƣớiđây có thể đƣợc thực hiện bằng biến đổi Fourier rời rạc ngƣợc N-điểm (N-pont IDFT):
x(n) = IDFT (X(k)) = , n = 0…..N-1 (1.3)
Tƣơng ứng trong máy thu, giải điều chế thực hiện biến đổi DFT nhƣ biểu thức sau:
Khi cần tính tốn nhanh thì các biến đổi Fourier rời rạc có thể đƣợc tính bằng cách sử dụng biến đổi Fourier nhanh (FFT). Lý do là FFT có một phép tính phức của O (Nlog2N) trong khi DFT có một phép tính phức của O (N2). Hơn nữa, công nghệ cải tiến gần đây về sự tích hợp quy mơ rất lớn (VLSI) và xử lý tín hiệu số tạo ra cơ hội tốt để dễ dàng thực hiện OFDM trong phần cứng bởi FFT và IFFT.
Chuỗi nhị phân Bộ mã hóa Bộ ánh xạ IFFT Thêm GI LPF Kênh truyền Bộ điều chế RF Bỏ GI S/P A/D LPF Bộ giải điều chế RF P/S D/A FFT Bộ cân bằng/Bộ ƣớc lƣợng Bộ giải ánh xạ Bộ giải mã Chuỗi nhị phân
Hình 1.12 Sơ đồ khối của máy phát và máy thu OFDM
Một sơ đồ khối hệ thống cơ bản của máy phát và máy thu OFDM sử dụng IFFT/FFT (hình 1.12). Trong máy phát, lúc đầu chuỗi nhị phân nối tiếp đến từ nguồn dữ liệu đƣợc chuyển thành song song và đƣợc nhóm thành một số các bit. Sau đó, bộ ánh xạ thực hiện ánh xạ các nhóm bít này theo ngun lý điều chếđƣợc chọn để tạo thành chuỗi ký hiệu phức. Các ký hiệu này sau đó đƣợc điều chế trong băng gốc (baseband) bằng phép tính IFFT và sau đó, khoảng bảo vệ đƣợc thêm vào mỗi ký hiệu. Tiếp đó, bộ chuyển đổi song song - nối tiêp (P/S) thực hiện chuyển đổi dòng dữ liệu song song thành dòng dữ liệu nối tiếp để truyền đi. Tín hiệu rời rạc này sau đó đƣợc biến đổi thành tƣơng tự bởi bộ biến đổi số - tƣơng tự (D/A) và một bộ lọc thơng thấp. Và cuối cùng, tín hiệu băng gốc (baseband) đƣợc chuyển tới thông dải bởi bộ điều chế tần số vơ tuyến (RF) và tín hiệu đã sẵn sàng để truyền.
Trong máy thu, thực hiện các nhiệm vụ ngƣợc lại với bên máy phát để tái tạo lại chuỗi bít nhị phân đã truyền đi. Lúc đầu, bộ giải điều chế RF chuyển tín hiệu thu đƣợc từ thông dải đến băng gốc (baseband) và sau đó, tín hiệu tƣơng tựđƣợc biến đổi thành tín hiệu số bằng bộ biến đổi (A/D). Sau đó dịng ký tự số nối tiếp đƣợc
chuyển đổi thành các dòng song song bằng bộ chuyển đổi nối tiếp - songsong (S/P). Cuối cùng, khoảng bảo vệ đƣợc loại bỏ và các dòng ký hiệu song song đƣợc giải điều chế bằng phép tính FFT.
Tín hiệu thu đƣợc bị suy yếu bởi các yếu tố gây giảm không mong muốn trong kênh. Để hạn chế tối thiểu các tác động không mong muốn này, một bộ cân bằng hoặc bộ ƣớc lƣợng đƣợc đặt ở trong máy thu sau phép tính FFT và trƣớc khi thực hiện phép giải ánh xạ. Sau q trình cân bằng và ƣớc tính các hiệu ứng kênh truyền, phép giải ánh xạ đƣợc thực hiện và sau đó dịng song song một lần nữa đƣợc chuyển đổi sang dòng nối tiếp. Bộ giải mã đƣợc sử dụng trong máy thu là một bộ giải mã mềm mang theo quyết định độ tin cậy của mỗi bít. Kết quả là, chuỗi nhị phân đƣợc truyền đi đƣợc tái tạo lại trong máy thu.