9. Ố CỤC CỦ AB LUẬN ÁN
1.4. KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ ĐA SÓNG MANG TRỰC GIAO (OFDM) TRONG MÔI TRƯỜNG
1.4.1. Giới thiệu kỹ thuật OFDM
OFDM là cụm từ viết tắt của kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing). Đó là sự kết hợp giữa mã hóa và ghép
kênh. Trong OFDM chuỗi dữ liệu đầu vào nối tiếp có tốc độ cao (R) được chia thành N
chuỗi con song song (từ chuỗi dữ liệu 1 đến chuỗi dữ liệu N) có tốc độ thấp hơn (R/N). N chuỗi con này được điều chế bởi N sóng mang phụ trực giao, sau đó các sóng mang này được cộng với nhau và được phát lên kênh truyền đồng thời. Ở phía q trình thu tín hiệu thì được thực hiện ngược lại.
OFDM là trường hợp đặc biệt của FDM (Frequency-division multiplexing). Bản chất trực giao của các sóng mang phụ OFDM cho phép phổ của các chuỗi con sau điều
f
Băng thông tiết kiệm
f
chế chồng lấn lên nhau mà vẫn đảm bảo việc tách riêng biệt từng thành phần tại phía thu. Nhờ vậy mà hiệu quả sử dụng băng tần tăng đáng kể và tránh được nhiễu giữa các sóng mang lân cận ICI (Inter-carrier Interference). Ta có thể thấy được điều này qua phổ của tín hiệu OFDM và tín hiệu FDM.
Phổ tín hiệu FDM
Phổ tín hiệu OFDM
Hình 1.1. Phổ của tín hiệu FDM và OFDM
Mặt khác, do chuỗi dữ liệu nối tiếp tốc độ cao được chia thành các chuỗi con có tốc độ thấp nên tốc độ ký hiệu của các chuỗi con nhỏ hơn rất nhiều so với tốc độ của chuỗi ban đầu, vì vậy các ảnh hưởng của nhiễu liên ký tự ISI, của hiệu ứng trễ trải đều được giảm bớt. Nhờ vậy có thể giảm độ phức tạp của các bộ cân bằng ở phía thu.
Một ưu điểm nữa của kỹ thuật OFDM là khả năng chống lại fading chọn lọc tần số và nhiễu băng hẹp. Ở hệ thống đơn sóng mang, chỉ một tác động nhỏ của nhiễu cũng có thể gây ảnh hưởng lớn đến tồn bộ tín hiệu (Hình 1.3a). Nhưng đối với hệ thống đa sóng mang, khi có nhiễu thì chỉ một phần trăm nhỏ của những sóng mang con bị ảnh hưởng (Hình 1.3b), và vì vậy ta có thể khắc phục bằng các phương pháp mã hố sửa sai.
Hình 1.2. a.Tác động của nhiễu đối với hệ thống đơn sóng mang
b.Tác động của nhiễu đến hệ thống đa sóng mang