Sau khi chuyển đổi từ nối tiếp sang song song, bộ Map (ví dụ QPSK) cho ra các ký hiệu QPSK I/Q (biên độ-pha của vector hoặc là các phần thực/ảo) tới khối IFFT, nhưng trước khi thực hiện IFFT thì khối tạo khung phải chèn các pilot ở các sóng mang khác nhau trong mỗi ký hiệu.
Pilot được sử dụng để kiểm tra lỗi pha sau khi sửa lỗi tần số trong hệ thống truyền tin vô tuyến. Ngoài ra, kênh vô tuyến có hiệu ứng lớn về pha và tần số của tín hiệu vô tuyến và có thể thay đổi bởi một số giá trị, ảnh hưởng tới quá trình giải điều chế. Một số ảnh hưởng như: quay pha, dịch tần Doppler, giảm biên độ và méo pha. Tất cả điều này dẫn tới giảm SNR và một điều quan trọng nữa là nó có thể giảm vị trí của tần số của một số sóng mang con trong OFDM mà có thể gây ra mất tính trực giao giữa chúng và ký hiệu OFDM bị phá hủy. Do đó, ở đầu phát một ký hiệu được chèn vào giữa các sóng mang con để mang hiệu ứng kênh, và ở đầu thu, nó được giải điều chế và sau đó tất cả các hiệu ứng được tính toán và tín hiệu nhận được được sửa lỗi bởi khối lượng tính toán đó.
Số pilot được sử dụng trong hệ thống OFDM phụ thuộc vào đặc điểm của kênh thông qua đó mà tín hiệu được gửi đi. Hình vẽ sau minh họa pilot được chèn vào giữa các sóng mang con OFDM.
Hình 2.19. Pilot trong cấu trúc sóng mang con OFDM
Các pilot được đặt trên trục thực là trục I (về pha) hoặc là ở 0 độ hoặc ở 180 độ và có một biên độ xác định.
Giả sử khi tới phía thu, sau khi sửa độ lệch tần số sóng mang, pha của tín hiệu pilot bị lệch đi góc ˆ. Tín hiệu Pilot không còn được nhận đúng nữa mà lúc này giá trị trục Q không bằng 0, giá trị biên độ sẽ bị giảm trên trục I.
Để xác định góc lệch ˆ ta sử dụng nguyên tắc thực hiện của bộ CORDIC. Ở đây giá trị (X,Y) đầu vào là giá trị biên độ và pha (I,Q) của sóng mang con của pilot, trong đó trục I ở 0 độ và có biên độ bằng 1. Tức là giá trị đầu vào Q bằng 0. Khi tín hiệu pilot đến đầu thu, do bị lệch pha nên ta nhận được giá trị (I’, Q’).
Vector K(I,0) được dịch sang vector K’(I’,Q’ ). Góc lệch pha được tính như sau: ˆ atan( )I
Q
(2.22)
Vector translatation được thực hiện bằng cách lựa chọn αi sao cho Y’ hội tụ về 0. 1 i khi Yi 1 0 1 i khi Yi 1 0
Hình 2.20. Vector Translation CORDIC
Sau khi độ lệch pha được ước tính dựa vào thành phần pilot, nó sẽ được sửa bằng cách nhân với j2 ˆ
Chƣơng 3 THIẾT KẾ MÔ PHỎNG
Dựa trên hệ thống FPGA tại phòng thí nghiệm nhà trường và phần mềm mô phỏng matlab cũng như các kiến thức đã trình bày ở chương II, chương này sẽ thiết kế bộ thu và phát OFDM đơn giản vận dụng các thuật toán đồng bộ đã được chỉ dẫn trong lý thuyết.