4.1.3. Nhận xét
Trong phần này, thuật toán ước lượng tham số kênh thu đã được trình bày cụ thể cùng với các chu trình hồn chỉnh được thực hiện theo từng bước rõ ràng, tường mình, thuận tiện cho việc lập trình và xử lý.
Để đảm bảo tối ưu trong việc sử dụng tài ngun, q trình cộng tích lũy tương quan được thực hiện song song với quá trình lấy mẫu. Cách làm này sẽ tốn ít tài nguyên do chỉ sử dụng hai thanh ghi đệm đủ lớn và một bộ cộng. Cùng với việc sử dụng các mã điều biên OOK cũng làm cho số lượng xung cần tích lũy giảm đáng kể (giảm 1/D lần) so với giải pháp tương tự. Đây chính là ưu điểm của giải pháp sử dụng cấu trúc THHC đa điều chế như đã đề xuất, cụ thể như sau:
+ Với giải pháp phân chia theo tần số [5, 23-26] cần sử dụng tài nguyên khá lớn để vừa lọc tín hiệu dải hẹp, vừa lưu trữ để xử lý chuỗi tín hiệu đơn hài, cộng với việc sử dụng các core chuyên dụng cho FIR, FFT để thực hiện các phép đo.
94
+ Với giải pháp phân chia theo mã như cơng trình [34, 81] thì số xung tích lũy lớn gấp 1/D lần trong cùng điều kiện với giải pháp đề xuất. Cụ thể, khi xét hai giải pháp cùng yêu cầu về hiệu quả hiệu chuẩn: sai số pha và biên độ nhỏ hơn 0.1o và 0.015dB, mức tăng công suất nhiễu 0.07dB (với giải pháp đề xuất thì D = 1/64, giải pháp [34] thì cơng suất THHC nhỏ hơn 64 lần nội tạp). Với yêu cầu này, theo hình 2.12 và 2.13, ta có số xung N cần tích theo giải pháp
đề xuất là 25·6·104 (< 221), theo giải pháp [34] là 64·25·6·104 (< 227). Giả sử cả hai giải pháp cùng sử dụng giải pháp cơng tích lũy N xung như thuật toán
“Ước lượng tham số đo” đã trình bày ở trên, với dữ liệu đầu vào có độ rộng 8 bít, đầu ra 16 bít. Do số lượng xung cần tích lũy khác nhau nên các thanh ghi công dữ liệu và đếm số xung cũng khác nhau (thể hiện trên hình 4.14).
Hình 4.14. Sơ đồ tích lũy mẫu THHC (a) theo đề xuất , b) theo [34])
Sử dụng FPGA với dịng XC7A200T-2SBG484 để tổng hợp chương trình, tài ngun sử dụng để cơng tích lũy của hai giải pháp được thể hiện trên bảng 4.1, cho thấy tài nguyên sử dụng theo giải pháp đề xuất nhỏ hơn. Với những hệ thống lớn thì ưu điểm này là rất quan trọng.
Bảng 4.1. Bảng so sánh tài nguyên số để tích lũy mẫu THHC
STT Số Slice Registers Số Slice LUTs Số cặp LUT- FF Số IOBs Giải pháp đề xuất 80 133 75 40 Giải pháp [34] 91 151 91 49
Những phân tích, trình bày chi tiết các thuật tốn và chu trình hiệu chuẩn đã cho thấy ưu điểm của cấu trúc tín hiệu đã nghiên cứu. Đó là: nguyên lý đo
95
đơn giản; dễ lập trình phần mềm và tối ưu tài nguyên xử lý. Hơn nữa, nó cho phép thay đổi linh hoạt các tham số THHC theo yêu cầu.
Phần tiếp theo sẽ kiểm nghiệm kết quả hiệu chuẩn với các thuật tốn và chu trình đã tổng hợp trên cơ sở mơ hình thực tế hệ thống AMPS cỡ nhỏ nhằm kiểm nghiệm tính đúng đắn của các kết quả nghiên cứu lý thuyết.
4.2. Thực nghiệm các nội dung nghiên cứu đã đề xuất
Mơ hình thử nghiệm là hệ thống AMPS cỡ nhỏ, với đầy đủ các thành phần cấu thành nên một hệ thống hoàn chỉnh. Hệ thống AMPS gồm bốn kênh thu/phát độc lập có tích hợp hệ con hiệu chuẩn theo cách tiếp cận mới được đề xuất. Các thành phần cấu thành hệ thống được xây dựng, thiết kế, chế tạo và kiểm tra đầy đủ sau khi lắp ráp. Trên cơ sở đó, các thuật tốn và chu trình hiệu chuẩn được xây dựng hoàn thiện từ khi đo đạc, kiểm nghiệm trong phịng thí nghiệm và khi hệ thống đưa vào hoạt động.
4.2.1. Xây dựng mơ hình thực nghiệm