Xem mẫu
Lời nói đầu
Luận văn
Hệ thống OFDM
1
Lời nói đầu
LỜI NÓI ĐẦU
&&&
Việc nghiên cứu kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM)
được biết đến từ những năm 70 của thế kỷtrước, với những ưu điểm chính như: cho
phép truyền dữ liệu tốc độ cao được truyền song song với tốc độ thấp trên các băng
hẹp, khả năng cho hiệu suất phổ cao, khả năng chống lại fading chọn lọc tần số, đơn
giản và hiệu quả trong điều chế và giải điều chế tín hiệu nhờ sử dụng thuật toán
IFFT, FFT. Chính vì thế, OFDM ngày càng được phát triển trong các dịch vụ viễn
thông tốc độ cao như Internet không dây, thông tin di động 4G, mạng LAN không
dây, được chọn làm chuẩn cho hệ thống phát thanh số. Do đó OFDM đang trở thành
công nghệ được chấp nhận một cách rộng rãi và các chuẩn truyền thông không dây
di động sẽ được sử dụng nhiều hơn trong tương lai. Nhưng thuận lợi của việc sử
dụng OFDM là khả năng vươn xa hơn cũng như tính phổ biến của các hệ thống
OFDM. Hiện nay, OFDM và OFDMA đang được nghiên cứu và ứng dụng rất triển
vọng trong công nghệ truy cập băng rộng không dây(Wimax). Tuynhiên, để có thể
áp dụng kỹ thuật này cũng cần phải giải quyết những vấn đề tồn tại của hệ thống
này. Nội dung của đồ án bao gồm 4 chương:
Chương 1:
Chương 2:
Chương 3:
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ OFDM.
Giới thiệu tổng quan về hệ thống OFDM và đề cập đến những ưu
điểm và nhược điểm của kỹ thuật OFDM.
CÁC ĐẶC TÍNH VỀ KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN.
Giới thiệu đặc điểm của kênh truyền như đa đường, fading lựa
chọn tần số, dịch Doppler, nhiễu AWGN...Các đặc tính này ảnh
hưởng lên tín hiệu gây nhiễu ISI và ICI trong hệ thống OFDM.
VẤN ĐỀ ĐỒNG BỘ TRONG HỆ THỐNG OFDM.
2
Lời nói đầu
Tìm hiểu về các lỗi gây nên sự mất đồng bộ và một số phương
pháp đồng bộ trong hệ thống OFDM.
Chương 4: CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG TÍN HIỆU OFDM.
Giới thiệu các thuật toán và mô phỏng tín hiệu OFDM bằng
MATLAB.
Tuy đã có nhiều cố gắng nhưng vẫn còn nhiều thiếu sót cần bổ sung và phát
triển mong quý thầy cô và bạn đọc chỉ bảo thêm.
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Khoa ĐIỆN TỬ-VIỄN
THÔNG, đặc biệt là thầy Nguyễn Duy Nhật Viễn đã hướng dẫn em hoàn thành đồ
án này.
Đà Nẵng, tháng 06 năm 2008
Sinh viên thực hiện
TRẦN VĂN SÁU
3
Lời nói đầu
Chương1:
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ OFDM
1.1 Giới thiệu chương
Chương này sẽ giới thiệu về các khái niệm, nguyên lý cũng như thuật toán
của OFDM. Các nguyên lý cơ bản của OFDM, mô tả toán học, kỹ thuật đơn sóng
mang, đa sóng mang và các kỹ thuật điều chế trong OFDM. Bên cạnh đó các ứng
dụng và ưu nhược điểm của hệ thống OFDM cũng được đưa ra ở đây.
1.2 Các nguyên lý cơ bản của OFDM
Nguyên lý cơ bản của OFDM là chia một luồng dữ liệu tốc độ cao thành các luồng dữ liệu tốc độ thấp hơn và phát đồng thời trên một số các sóng mang con trực giao. Vì khoảng thời gian symbol tăng lên cho các sóng mang con song song tốc độ thấp hơn, cho nên lượng nhiễu gây ra do độ trải trễ đa đường được giảm xuống. Nhiễu xuyên ký tự ISI được hạn chế hầu như hoàn toàn do việc đưa vào một khoảng thời gian bảo vệ trong mỗi symbol OFDM. Trong khoảng thời gian bảo vệ, mỗi symbol OFDM được bảo vệ theo chu kỳ để tránh nhiễu giữa các sóng mang ICI.
Giữa kỹ thuật điều chế đa sóng mang không chồng phổ và kỹ thuật điều chế đa sóng mang chồng phổ có sự khác nhau. Trong kỹthuật đa sóng mang chồng phổ, ta có thể tiết kiệm được khoảng 50% băng thông. Tuynhiên, trong kỹthuật đa sóng mang chồng phổ, ta cần triệt xuyên nhiễu giữa các sóng mang, nghĩa là các sóng này cần trực giao với nhau.
Trong OFDM, dữ liệu trên mỗi sóng mang chồng lên dữ liệu trên các sóng mang lân cận. Sự chồng chập này là nguyên nhân làm tăng hiệu quả sử dụng phổ trong OFDM. Ta thấy trong một số điều kiện cụ thể, có thể tăng dung lượng đáng
4
Lời nói đầu
kể cho hệ thống OFDM bằng cách làm thích nghi tốc độ dữ liệu trên mỗi sóng mang
tùytheo tỷ số tín hiệu trên tạp âm SNR của sóng mang đó.
Ch.1 Ch.10
(a) Tần số
Tiết kiệm băng thông
(b) Tần số
Hình 1.1: So sánh kỹ thuật sóng mang không chồng xung (a) và kỹ thuật sóng mang chồng xung (b).
Về bản chất, OFDM là một trường hợp đặc biệt của phương thức phát đa
sóng mang theo nguyên lý chia dòng dữ liệu tốc độ cao thành tốc độ thấp hơn và
phát đồng thời trên một số sóng mang được phân bổ một cách trực giao. Nhờ thực
hiện biến đổi chuỗi dữ liệu từ nối tiếp sang song song nên thời gian symbol tăng
lên. Do đó, sự phân tán theo thời gian gây bởi trải rộng trễ do truyền dẫn đa đường
(multipath) giảm xuống.
OFDM khác với FDM ở nhiều điểm. Trong phát thanh thông thường mỗi đài
phát thanh truyền trên một tần số khác nhau, sử dụng hiệu quả FDM để duy trì sự
ngăn cách giữa những đài. Tuy nhiên không có sự kết hợp đồng bộ giữa mỗi trạm
với các trạm khác. Với cách truyền OFDM, những tín hiệu thông tin từ nhiều trạm
được kết hợp trong một dòng dữ liệu ghép kênh đơn. Sau đó dữ liệu này được
truyền khi sử dụng khối OFDM được tạo ra từ gói dày đặc nhiều sóng mang. Tất cả
các sóng mang thứ cấp trong tín hiệu OFDM được đồng bộ thời gian và tần số với
5
...
- tailieumienphi.vn
nguon tai.lieu . vn