Khôi phục nhịp ký hiệu
5.3.2.1 Quá trình đồng bộ ký hiệu đầu tiên
Khi bộ thu được bật lên và bắt đầu thu được sóng QAM, nhiệm vụ đầu tiên là phải đồng bộ được ký hiệu đầu tiên rồi lấy đó làm nền để tạo ra nhịp đồng bộ ký hiệu. Do vậy, quá trình đồng bộ đầu tiên là vô cùng quan trọng, vì nó liên quan đến nhịp đồng bộ của cả hệ thống. Tuy nhiên, không phải bắt chuẩn được ký hiệu đầu là xung nhịp lúc nào cũng đúng nên các ký hiệu sau cũng phải có chế độ tự đồng bộ theo sóng QAM, quá trình tự đồng bộ sẽ được mô tả ở phần tiếp theo còn trong phần này, tôi sẽ giới thiệu sâu về cách thức tìm ký hiệu đầu tiên thật chuẩn.
Về mặt tổng quan, ngay khi bộ thu được bật lên, bộ xét tương quan sẽ liên tục quét tín hiệu đầu vào đến khi tìm được ký hiệu có sai số tích lũy đủ nhỏ để có thể chấp nhận đó là một ký hiệu. Giả sử lấy 24 mẫu một ký hiệu, thì sau khi khởi động, bộ xét tương quan sẽ liên tục lấy 24 mẫu đầu vào bất kể đó là nhiễu, ký hiệu khác hay tín hiệu DC tới khi bắt được một ký hiệu thật sự. Ta sẽ dễ dàng nhận ra một ký hiệu đúng do khi đó, các mẫu của nó sẽ cho sai số tích lũy nhỏ hơn hẳn so với các mẫu không phải của một ký hiệu QAM chuẩn. Tuy nhiên, có một số
trường hợp đặc biệt làm quá trình lấy mẫu bị sai cũng như đưa ra một nhịp ký hiệu không chuẩn.
Các ký hiệu đầu tiên là một chuỗi liên tiếp giống nhau:
Hình 5.8 sẽ mô tả các ký hiệu đầu tiên giống nhau dịch chuyển, giả sử 0 là thời điểm bộ thu bắt đầu được khởi tạo, bộ xét tương quan trong bộ thu sẽ liên tục quét đầu vào để tìm chuỗi có sai số tích lũy đủ nhỏ. Hình 5.8a mô tả bộ thu được khởi động trước bộ phát, khi đó, cho đến khi bắt được ký hiệu đầu tiên, các mẫu trước đó sẽ chỉ là 0 hoặc nhiễu. Hình 5.8b mô tả bộ thu được bật và thu được một tín hiệu ở giữa chừng, khi đó, các mẫu trước ký hiệu đầu tiên thực sự tương quan được sẽ là mẫu của một ký hiệu trước đó.
Trở ngại lớn nhất khi xử lý các ký hiệu liên tục này là nếu ta lấy 24 mẫu cho một ký hiệu QAM, thì bất kì 24 mẫu nào trong vùng các ký tự liên tiếp (từ mẫu 15 đến mẫu 62 trong hình 5.8) đều sẽ cho sai số tích lũy nhỏ hơn ngưỡng xét (thậm chí bằng ký hiệu thật sự). Do vậy, sẽ tạo ra xung nhịp đồng bộ lệch do tác động của chuỗi liên tục này.
Để khắc phục hiện tượng lệch xung nhịp này, ta buộc phải tiến hành loại bỏ các ký hiệu liên tục cho đến khi bắt được ký hiệu mới. Giả sử ta xét tín hiệu QAM được lấy 24 mẫu một ký hiệu, nếu ta thấy các mẫu trong khoảng từ i đến i+23 có sai số tích lũy nằm trong ngưỡng, ta xét tiếp các mẫu trong khoảng từ i+1 đến i+24 tức là vùng tiếp theo, nếu các mẫu này có sai số tích lũy lớn hơn ngưỡng tức là đã có một sự nhảy biên độ tại vị trí này, khi đó, các mẫu trong khoảng từ i đến i+23 sẽ được nhận là một ký hiệu và nhịp đồng bộ ký hiệu sẽ được phát ra dựa vào ký hiệu đầu tiên này.
a)
b)
Hình 5.8: Các ký tự đầu tiên là chuỗi liên tiếp giống nhau