Violet
Baigiang

Tìm kiếm theo tiêu đề

Tin tức thư viện

Khắc phục hiện tượng không xuất hiện menu Bộ công cụ Violet trên PowerPoint và Word

12099162 Kính chào các thầy, cô. Khi cài đặt phần mềm , trên PowerPoint và Word sẽ mặc định xuất hiện menu Bộ công cụ Violet để thầy, cô có thể sử dụng các tính năng đặc biệt của phần mềm ngay trên PowerPoint và Word. Tuy nhiên sau khi cài đặt phần mềm , với nhiều máy tính sẽ...
Xem tiếp

Quảng cáo

Hỗ trợ kĩ thuật

Liên hệ quảng cáo

  • (024) 66 745 632
  • 096 181 2005
  • contact@bachkim.vn

Tìm kiếm Bài giảng

kỹ thuật OFDM và ứng dụng

Wait
  • Begin_button
  • Prev_button
  • Play_button
  • Stop_button
  • Next_button
  • End_button
  • 0 / 0
  • Loading_status
Nhấn vào đây để tải về
Báo tài liệu có sai sót
Nhắn tin cho tác giả
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Văn Dũng
Ngày gửi: 22h:50' 19-11-2010
Dung lượng: 255.5 KB
Số lượt tải: 318
Số lượt thích: 0 người
KỸ THUẬT OFDM VÀ ỨNG DỤNG
SV: PHAN VĂN HỢP
BÙI QUANG DŨNG
I. TỔNG QUAN VỀ OFDM

Kỹ thuật OFDM bắt nguồn từ kỹ thuật FDM (ghép
kênh theo tần số).Trong FDM các sóng mang con được
đặt cách nhau một khoảng tần số. Do đó giữa các sóng
mang có một khoảng tần số không sử dụng để mang tin
tức.

Kỹ thuật ghép kênh phân chia tần số trực giao
(OFDM_Orthogonal Frequency Division Multiplexing) là kỹ thuật điều
chế đa sóng mang. Kỹ thuật này phân chia dải tần cho phép thành
rất nhiều dải tần con với các sóng mang khác nhau, mỗi sóng
mang này được điều chế để truyền một dòng dữ liệu tốc độ thấp.
Tập hợp của các dòng dữ liệu tốc độ thấp này chính là dòng dữ
liệu tốc độ cao cần truyền tải.

Các sóng mang trong kỹ thuật điều chế đa sóng mang là họ các
sóng mang trực giao. Điều này cho phép ghép chồng phổ giữa
các sóng mang mà không gây nhiễu. Do đó sử dụng dải thông
một cách có hiệu quả.


II. TRỰC GIAO TRONG OFDM
Tín hiệu được gọi là trực giao nhau nếu chúng độc lập với nhau. Trực giao là một đặc tính cho phép nhiều tín hiệu mang tin được truyền đi trên kênh truyền thông thường mà không có nhiễu giữa chúng. Mất tính trực giao giữa các tín hiệu sẽ gây ra sự rối loạn giữa các tín hiệu, làm giảm chất lượng thông tin.

OFDM đạt được sự trực giao bằng cách điều chế tín hiệu vào một tập các sóng mang trực giao. Tần số gốc của từng sóng mang con sẽ bằng một số nguyên lần nghịch đảo thời gian tồn tại của symbol. Như vậy trong thời gian tồn tại symbol, mỗi sóng mang sẽ có một số nguyên lần chu kỳ khác nhau, mặc dù phổ tần của chúng chồng lấn lên nhau nhưng chúng không gây nhiễu cho nhau
Tính trực giao của các sóng mang con thể hiện ở chỗ: tại mỗi đỉnh của một sóng mang con bất kỳ trong nhóm thì các sóng mang con khác bằng 0. Ở phía thu, khi dùng DFT để tách sóng tín hiệu OFDM thì phổ của nó không còn là liên tục mà là các mẫu rời rạc. Các mẫu đó được biểu diễn bởi các khuyên tròn (o) trên hình vẽ. Nếu DFT được đồng bộ thời gian thì tần số mẫu của DFT sẽ tương ứng với đỉnh của các sóng mang con. Và cứ như vậy thì sự chồng phổ của các sóng mang con không ảnh hưởng đến máy thu.

III. NGUYÊN LÝ THU PHÁT OFDM
IV. NHIỄU TRONG OFDM

NHIỄU ISI
Tín hiệu có biểu diễn càng trải dài trong miền thời gian thì có
phổ càng hẹp trong miền tần số và ngược lại, tín hiệu có phổ
trong miền tần số càng rộng thì biểu diễn trong miền thời gian
càng hẹp

Tín hiệu cần truyền qua kênh có biểu diễn trong miền thời gian là hẹp ( vì chỉ
trong thời gian t rất ngắn) vì thế nó có phổ tần số rất rộng. Trong khi đó kênh
truyền tin thì có băng thông có hạn nên khi phát tín hiệu qua kênh phổ tần của
tín hiệu bị băng tần cho phép của kênh cắt ngắn. Do đó tín hiệu thu đc có phổ
tần hẹp. Khi chuyển qua miền thời gian thì nó lại là kéo dài nên 2 tín hiệu gần
nhau có phần kéo dài chồng lấn lên nhau gây ra nhiễu ISI
Như ta đã biết, dải thông của một tín hiệu OFDM sẽ bằng dải thông cho trước ở trên chia cho N sóng mang con. Do vậy tốc độ bit của mỗi tín hiệu OFDM sẽ nhỏ hơn N lần tốc độ bit trên một sóng mang trong hệ thống đơn sóng mang. Tốc độ symbol trên sóng mang con thấp tạo cho OFDM có khả năng chịu ISI rất tốt
Tuy nhiên, còn có thể cải thiện hơn nữa khả năng chịu ISI của hệ thống OFDM bằng cách chèn thêm các dải bảo vệ vào trước mỗi symbol. Dải bảo vệ của mỗi symbol là một phần bản sao của chính symbol đó, thường thì người ta hay dùng phần cuối của symbol làm dải bảo vệ.
Chèn thêm dải bảo vệ làm thời gian truyền của symbol tăng lên, do đó làm tăng khả năng chịu ISI. Mỗi sóng mang con mang một phần tin tức của 1 symbol, dùng một phần symbol làm dải bảo vệ còn tạo cho việc truyền dẫn được liên tục, không có sự ngắt quãng giữa các symbol.

Tổng chu kỳ ký tự lúc này là
Ttotal = Tg + T
Tg là khoảng thời gian bảo vệ
T là chu kỳ thực của ký tự.

Khi khoảng bảo vệ dải hơn đáp ứng xung của kênh hay
trễ đa đường thì nhiễu xuyên ký tự ISI được loại bỏ.

Mục đích dùng khoảng bảo vệ trước chu kỳ ký tự là
duy trì đồng bộ ở phía thu, tín hiệu thay cho một khoảng
dài im lặng luôn được truyền đi.
NHIỄU ICI

ICI là hiện tượng phổ biến trong các hệ thống đa sóng mang. Trong hệ thống OFDM,
ICI còn được gọi là nhiễu giao thoa giữa các sóng mang con, là hiện tượng năng lượng
phổ của các sóng mang con chồng lấn quá mức lên nhau làm phá vỡ tính trực giao của
các sóng mang con.

Nguyên nhân và ảnh hưởng của ICI
ICI xảy ra do tính chọn lọc tần số của kênh pha đinh (kênh pha đinh chọn lọc tần số),
nguyên nhân chính là hiện tượng dịch Doppler do tính di động của máy thu. Hậu quả là
sẽ không phân biệt được ranh giới giữa các ký hiệu truyền trên các sóng mang con, dẫn
đến phía thu sẽ quyết định sai ký hiệu mất tính trực giao.

Giải pháp khắc phục
Có thể hạn chế ICI bằng cách chèn khoảng thời gian bảo vệ một cách tuần hoàn, và
dùng bộ cân bằng kênh được hỗ trợ bởi hoa tiêu (PSAM). Các hoa tiêu giúp cho việc
ước tính, cân bằng được thực hiện để bù .
VI. ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA OFDM
Ưu điểm
Sử dụng có hiệu quả băng thông vì các kênh con có thể chồng gối lên nhau mà gây nhiễu rất ít do các sóng mang con trực giao với nhau.

OFDM cho phép truyền dẫn tốc độ cao trong môi trường di động vì chu kỳ tín hiệu tăng nên dung sai trải trễ của hệ thống tăng và hiệu quả sử dụng phổ tần cao của công nghệ OFDM

Chu kỳ ký tự tăng lên vì vậy độ nhạy cảm của hệ thống với trải rộng trễ giảm xuống.
Nhược điểm
Tín hiệu OFDM bị ảnh hưởng bởi méo phi tuyến của bộ khuếch đại công suất phía phát vì nó là tổ hợp của điều chế biên độ - tần số,

OFDM nhạy cảm với độ dịch tần số sóng mang

Ở bên thu khó quyết định thời điểm bắt đầu FFT
VII. ỨNG DỤNG CỦA OFDM
phát thanh số dab.
Một kênh OFDM có thể truyền một vài chương trỡnh phát thanh, mỗi chương trỡnh có thể có chất lượng thay đổi mono hay stereo. Mỗi kênh audio được mã hóa được mã hóa âm thanh với tốc độ từ 32 Kbps đến 382 Kbps. Dòng bít này được mã hóa vòng xoắn với tốc độ mã 1/2 và được cài xen (interleaving). Các dòng bít được ghép kênh theo thời gian và đưa tới bộ điều chế OFDM. Tốc độ bit tổng cộng là 3.2 Mbps. Bởi vỡ tốc độ của các kênh audio được truyền trong một kênh OFDM cũng thay đổi theo. Một hệ thống điển hỡnh truyền 6 kênh audio với tốc độ 192 Kbps.

2. truyÒn HÌNH sè dvb.
TruyÒn hình sè qu¶ng b¸ DVB (Digital Video Broadcasting) lµ mét kh¸i niÖm réng bao gåm truyÒn hình, c¸c øng dông ®a ph­¬ng tiÖn di ®éng (Mutilmedia Mobile Aplication) vµ c¸c dÞch vô cung cÊp dữ liÖu kh«ng d©y.

OFDM được sử dụng trong truyền hỡnh số DVB vỡ:
Loại bỏ nhiễu: sự tồn tại đồng thời của truyền hỡnh số và truyền hỡnh tương tự yêu cầu hệ thống tuyệt đối không gây nhiễu với truyền hỡnh tương tự và các nhiễu bang hẹp khác, bởi vỡ truyền hỡnh tương tự rất nhạy cảm với nhiễu.
Hiệu ứng đa đường: sóng truyền theo nhiều đường tới máy thu với trễ truyền dẫn khác nhau là nguyên nhân chính làm suy giảm chất lượng các kênh truyền hỡnh mặt đất. Kiến trúc mạng đơn tần SFN của DVB tạo ra nhiều tín hiệu cùng tới máy thu từ các trạm phát khác nhau và do phản xạ thông thường. Sự tồn tại của nhiều tín hiệu với độ trễ khác nhau tại máy thu yêu cầu một kỹ thuật điều chế mạnh để chống lại hiệu ứng này. OFDM cho phép loại bỏ hoàn toàn hiệu ứng đa đường miễn là độ dại của khoảng bảo vệ GI được thiết kế một cách hợp lý.

3. m¹ng lan kh«ng d©y (wireless lan).
Đặc tÝnh cña Wireless LAN lµ tèc ®é cao, tÝnh di ®éng thÊp, ®é tr¶i trÔ truyÒn dÉn thÊp vµ th­êng ®­îc sö dông ë m«i tr­êng trong nhµ. Do ®ã Wireless LAN chän ph­¬ng thøc ®iÒu chÕ OFDM:
OFDM gi¶i quyÕt ®­îc khã khăn cña Wireless LAN lµ bÞ ph¶n x¹ ®a ®­êng lín do c¸c vËt thÓ ë trong nhµ g©y nªn. MÆc dï ®é tr¶i trÔ do ph¶n x¹ ®a ®­êng lµ nhá nh­ng do truyÒn dÉn tèc ®é cao, chu kú symbol nhá nªn ¶nh h­ëng cña trÔ ®a ®­êng tíi hÖ thèng Wireless LAN lµ rÊt lín.
T­¬ng ®èi hiÖu qu¶ trong viÖc sö dông băng th«ng.

Thích hợp với tốc độ truyền thay đổi.
Chống nhiễu bang hẹp tốt. Nhiễu bang hẹp gây ra do nhiều người sử dụng và do các thiết bị khác gây ra.
Hiệu quả tính toán cao: sử dụng biến đổi Fourier nhanh FFT cho phép giảm độ phức tạp xuống.
đồng bộ tốt: máy thu OFDM ít chịu ảnh hưởng của jitter thời gian hơn so với dùng kỹ thuật trải phổ.

3. ®­êng d©y thuª bao sè bÊt ®èi xøng.
Đường truyÒn thuª bao sè bÊt ®èi xøng ADSL lµ c«ng nghÖ ®­îc øng dông vµ ph¸t triÓn nhiÒu vì nã t­¬ng thÝch víi c¸c hÖ thèng hiÖn t¹i vµ phï hîp víi nhu cÇu cña ng­êi dïng. ADSL truyÒn t¶i c¶ th«ng tin sè vµ t­¬ng tù trªn mét ®«i d©y ®ång. Kªnh truyÒn dÉn ADSL cã thÓ chia thµnh nhiÒu kªnh sè liÖu tèc ®é cao vµ cïng lóc phôc vô cho c¶ tÝn hiÖu tho¹i.

D? liệu sau khi được đóng khung được đưa vào mã hóa để phát hiện và sửa lỗi ở phía thu. ADSL cũng sử dụng chuỗi mã hóa gồm mã khối, mã vòng xoắn và cài xen. Tiếp đó tín hiệu sẽ được kết hợp với pilot rồi qua bộ biến đổi d? liệu nối tiếp thành nh?ng dòng số song song có tốc độ thấp hơn. Các dòng số song song này sẽ được điều chế QAM và thực hiện thuật toán IFFT để điều chế DMT. Sau đó tín hiệu đã được điều chế sẽ được biến đổi thành nối tiếp và chèn thêm khoảng bảo vệ CP để chống ISI, đồng bộ khung. Cuối cùng tín hiệu số được qua bộ DAC biến đổi thành tín hiệu tương tự để truyền đi.

No_avatar
cảm ơn thay nhiều
 
Gửi ý kiến