9. BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN
4.5. ĐỀ XUẤT PHƢƠNG PHÁP PHÂN TẬP KHÔNG GIANTHỜI GIAN CHO TRUYỀN THÔNG
4.5.2. Giải mãN tín hiệu phân tập khơng gianthời gian
a. Kỹ thuật MRC giải mã tín hiệu thu phân tập
Kỹ thuật MRC (Maximal Ratio Combining) đƣợc sử dụng cho trƣờng hợp hệ thống có một anten phát và nhiều anten thu nhƣ hình dƣới đây:
Hình 4.5: Hệ thống anten phát nhiều anten thu (SIMO)
Trong đó X là tín hiệu phát, H là kênh truyền và Y là tín hiệu thu từ N anten.
Y H X. N0 (4.6) Kỹ thuật giải mã tín hiệu theo phƣơng pháp MRC áp dụng cho hệ thống một anten phát nhiều thu đƣợc thực hiện nhƣ sau:
H H H Y X H H (4.7)
với: HHlà chuyển vị và liên hợp phức của H
Kỹ thuật nhiều Transducer thu một phát dựa trên đặc tính phân tập khơng gian của tín hiệu thu đƣợc độ chính xác của tín hiệu thu đƣợc tăng lên khi số lƣợng transducer thu
85
tăng. Tuy nhiên số lƣợng transducer thu khơng thể tăng q lớn vì khi đó hệ thống sẽ trở nên phức tạp.
b. Đề xuất phƣơng pháp giải mã tối ƣu cho N tín hiệu thu có phân tập khơng gian- thời gian
Đối với tín hiệu thủy âm, tín hiệu nhận đƣợc là N khung. Khi đó việc sử dụng N khung để giải mã tín hiệu theo phƣơng pháp MRC không phải là lựa chọn tối ƣu bởi vì thực tế có sự khác biệt lớn về chất lƣợng tín hiệu giữa các khung truyền. Vì vậy nếu áp dụng kỹ thuật MRC cho N khung thì chƣa phải là giải pháp tối ƣu nhất. Còn nếu áp dụng phƣơng pháp giải mã tối ƣu, nghĩa là kết hợp tất cả các trƣờng có có thể xảy ra với N khung thì sẽ có tất cả Q khả năng: N i i N C Q (4.8)
Với giá trị N lớn (ví dụ với N=5 thì sẽ có 55 khả năng). Điều này sẽ khơng phù hợp với một ứng dụng truyền thông tin thời gian thực hoặc sẽ ảnh hƣởng tới tốc độ truyền tin. Để lựa chọn phƣơng án tốt nhất, luận án đề xuất thuật tốn giải mã tối ƣu tín hiệu của N khung tín hiệu OFDM nhận đƣợc. Thuật tốn giải mã đƣợc mơ tả nhƣ lƣu đồ dƣới đây:
86
Sai Đúng
Sai Đúng
Hình 4.6. Lưu đồ thuật tốn giải mã N khung tín hiệu
Để áp dụng sơ đồ thuật toán trong Hình 4.6, cần ƣớc lƣợng tỷ lệ lỗi ký tự khi giải mã tín hiệu thu. Để ƣớc lƣợng tỷ lệ lỗi ký tự SER ta phải sử dụng thuật tốn ƣớc lƣợng kích thƣớc các ngơi sao trong chịm sao tín hiệu M-QAM bằng cách tính kích thƣớc vịng trịn có bán kính r (vòng trong màu đỏ trong hình 4.7) xung quanh mỗi điểm tín hiệu
chuẩn trong chịm sao M-QAM. Với giá trị r càng nhỏ thì tỷ lệ lỗi tín hiệu SER sẽ càng bé.
87
Hình 4.7. Độ hội tụ các điểm tín hiệu của chịm sao M-QAM
Thuật toán sử dụng để tính tốn kích thƣớc trung bình các ngơi sao trong chịm sao tín hiệu X thu đƣợc từ q trình giải mã các khung tín hiệu OFDM cơng thức (4.8) đƣợc thực hiện nhƣ sau:
B1: Giải điều chế tín hiệu X thu đƣợc Xr B2: Tái điều chế tín hiệu Xr đƣợc tín hiệu Xq B3: Tính khoảng cách giữa hai tín hiệu X và Xq:
d mean X Xq (4.9) Khoảng cách trung bình này càng nhỏ nghĩa là vòng trịn có bán kích r trên Hình 4.7
càng nhỏ thì tỷ lệ lỗi SER của tín hiệu càng thấp.
Trong sơ đồ thuật tốn Hình 4.6 có thể đƣợc chia thành hai bƣớc:
+ Bƣớc : Khi nhận đƣợc N khung dữ liệu, trƣớc tiên hệ thống sẽ ƣớc lƣợng tỷ lệ SER
của tất cả các khung tín hiệu dựa trên thuật tốn ƣớc lƣợng SER ở trên. Tiếp đó sẽ sắp xếp lại thứ tự các khung theo trình tự SER của các khung từ bé đến lớn. Đặt giá trị
SER_min bằng SER của khung đầu tiên.
+ Bƣớc 2: Kết hợp nhiều khung để giải mã theo phƣơng pháp MRC. Gọi Ci là tập hợp
các khung từ 1 đến i, trƣớc tiên cho i=2, nhƣ vậy tập đầu tiên C2 sẽ gồm hai khung số 1 và 2, giải mã MRC đƣợc áp dụng cho khung i khung liên tiếp. Tỷ lệ lỗi SER_Ci sẽ đƣợc tính lại cho i khung. Nếu tỷ lệ lỗi này thấp hơn tỷ lệ lỗi của lần tính trƣớc đó thì tiếp tục tăng i=i+1 cho khung tiếp theo. Cịn nếu tỷ lệ SER lớn hơn so với SER_min thì quá trình sẽ dừng lại.
88