NHẰM ÁP DỤNG THỰC TẾ
Nguyên tắc làm việc của một bộ thu phát tín hiệu M-QAM nhƣ sau: tín hiệu điều chế M-QAM phát sóng mang trực giao chứa thông tin về biên độ của nó ở bên phát. Quá trình khôi phục sóng mang bắt đầu từ khi bộ thu nhận tín hiệu từ bên phát. Về nguyên tắc, tại bộ thu sẽ nhận đƣợc có hai tín hiệu trực giao là r1(t) và r2(t) gọi chung là tín hiệu r(t). Giả sử tín hiệu qua kênh nhận đƣợc khi đó vẫn giữ tính trực giao và năng lƣợng là bằng nhau. Lúc này, tín hiệu nhận đƣợc r(t) qua bộ ADC để biến đổi từ dạng tƣơng tự sang số ký hiệu là r(n), rồi phân tích thành từng thành phần trực giao I, Q để nhân tƣơng ứng với hàm cos(nn +) và -sin(nn+). Tín hiệu tiếp tục qua bộ lọc thông thấp có nhiệm vụ lấy mẫu và lọc phối hợp (nhằm tăng SNR lên cực đại mà chỉ phụ thuộc vào năng lƣợng xung tín hiệu và mật độ phổ công suất nhiễu [4]) rồi qua bộ tách pha để nhận lại dữ liệu ban đầu. Tuy nhiên, nhƣ đã phân tích ở trên, sự hạn chế của bộ thu phát tín hiệu 16-QAM trong thiết kế demo chính là nó chỉ làm việc ở dải tần baseband và không có đồng bộ về mặt thời gian. Chính vì vậy, để khắc phục những nhƣợc điểm trên, ta thiết kế lại sơ đồ bộ thu phát tín hiệu 16-QAM nhƣ hình 3.14 nhằm thích ứng đƣợc với điều kiện làm việc của hệ thống thực, tức là hệ thống sẽ làm việc ở băng tần passband chứ không hạn chế ở băng tần baseband nữa, ngoài ra có thể thay đổi độ trễ tùy ý nhƣ khi mô phỏng trong môi trƣờng thực, tín hiệu lúc đó sẽ bị thay đổi thất thƣờng chứ không phải lúc nào cũng giống nhau. Để làm đƣợc việc này, chúng ta bổ sung thêm cho bên phát bộ phát sóng mang nhằm đƣa tín hiệu lên dải tần passband trƣớc khi đƣa tín hiệu qua đƣờng truyền, đồng thời có thể dễ dàng thay đổi độ trễ thời gian của tín hiệu tại đây trƣớc khi phát đi. Còn bên thu cũng cần thêm bộ phát sóng mang nhƣng đặt lệch pha một cách tùy ý so với bên phát, ý nghĩa của việc này là ta muốn giả thiết bên phát và bên thu không biết nhau giống nhƣ trong môi trƣờng thực. Ngoài ra, sơ đồ thiết kế thêm cần có hai tầng bộ lọc nhằm lựa chọn thời gian đồng bộ chính xác giữa tín hiệu phát và thu. Quá trình đồng bộ thời gian này đƣợc thực hiện bằng cách tạo ra một vòng lặp 16 mẫu (của một clock) nằm trên khối
subsystem. Vòng lặp này có nhiệm vụ sẽ dò tìm điểm cực tiểu tín hiệu vi phân tƣơng ứng với đỉnh của dạng sóng.
Hình 3. 14 : Sơ đồ thiết kế bổ sung bộ thu phát tín hiệu 16 -QAM
Hình 3.15 : Sơ đồ thiết kế bộ phát sóng mang