Thuyet Trinh OFDM [PDF]

Zitiervorschau

BÁO CÁO ĐỀ TÀI :

HỆ THỐNG DÙNG OFDM QUA KÊNH TRUYỀN AWGN

GVHD: Th.S Đặng Lê Khoa Nhóm thực hiện : Nông Việt Bình Hà Quốc Dũng Lê Hoài Nam Trần Hoàng Tuấn

NỘI DUNG PHẦN LÝ THUYẾT Tổng quan về OFDM Nguyên lý hoạt động của OFDM Ưu điểm và hạn chế OFDM PHẦN MÔ PHỎNG Sơ đồ khối

Mô phỏng trên Matlab/Simulink

Tổng quan về OFDM Kỹ thuật OFDM được phát minh bởi R.W Chang năm 1966 ở Mỹ. OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing ) là kĩ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao. Là một kĩ thuật điều chế đa sóng mang, sử dụng các sóng mang con trực giao về tần số. Sự chồng lấn phổ tín hiệu làm cho hệ thống OFDM có hiệu suất sử dụng phổ lớn hơn nhiều so với các kỹ thuật điều chế thông thường.

Tổng quan về OFDM  OFDM sử dụng phép biến đổi nhanh IFFT ở bộ phát và sử dụng phép biến đổi FFT ở bộ nhận .  Ngày nay OFDM không ngừng được nghiên cứu và mở rộng phạm vi ứng dụng. (như : DVB, wifi, wimax, hệ thông LTE….)

Nguyên lý của OFDM  Ở đầu phát: Hệ thống OFDM sẻ phân chia dòng dữ

liệu nối tiếp tốc độ cao thành N luồng dữ liệu song song tốc độ thấp(được mang trên các sóng mang con trực giao về tần số) thông qua bộ biến đổi S/P. Tiếp đó tín hiệu được tổng hợp lại và đưa tới bộ biến đổi IFFT để chuyển đổi tín hiệu thành các mẩu rời rạc thời gian sau đó được chèn thêm khoảng bảo vệ và được truyền đi.

Nguyên lý của OFDM

Sơ đồ bộ phát OFDM cơ bản

Nguyên lý của OFDM  Ở đầu thu: Khoảng bảo vệ được loại bỏ. Tín hiệu

được biến đổi ngược lại từ miền thời gian sang miền tần số thông qua bộ biến đổi FFT sau đó được loại bỏ pilot và được sắp xếp lại cuối cùng nhận được chuỗi dữ liệu ban đầu được truyền đi.

Sơ đồ bộ thu OFDM cơ bản

Nguyên lý của OFDM Tính trực giao của song mang con

Phổ của các sóng mang con trực giao trong OFDM

Phổ của sóng mang trong FDM

Nguyên lý của OFDM

Phổ của các sóng mang con trực giao

Nguyên lý của OFDM

Phổ của tín hiệu OFDM trên Matlab

Nguyên lý của OFDM  Cyclic Prefix  Để chống nhiểu ISI trên kênh truyền các symbol OFDM được gắn thêm một khoảng bảo vệ (Cyclic Prefix) trước khi truyền đi.

Nguyên lý của OFDM

Sơ đồ tần số và thời gian của tin hiệu OFDM

Ưu điểm của hệ thống OFDM  OFDM tăng hiệu suất sử dụng băng thông bằng cách cho

phép chồng lấp những sóng mang con.  OFDM chịu đựng fading lựa chọn tần số tốt hơn những hệ thống sóng mang đơn.

Hạn chế được xuyên nhiễu giữa các sóng mang (ICI) và giao thoa giữa các ký hiệu (ISI) nhờ khoảng CP . Sự phức tạp của máy phát và máy thu giảm đáng kể

nhờ sử dụng FFT và IFFT. Có thể truyền dữ liệu tốc độ cao.

Nhược điểm của hệ thống OFDM Nhạy với offset tần số. Ví dụ như hiệu ứng dịch tần dopler.  Hệ thống đồng bộ tần số trong OFDM phức tạp hơn nhiều so với hệ thống khác. Tại máy thu, sẽ rất khó khăn trong việc quyết định vị trí định thời tối ưu để giảm ảnh hưởng của ICI và ISI. Tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình PAPR (Peak to Average Power Ratio) lớn.

Phần mô phỏng Sơ đồ khối : Data Source

IQ Mapper

OFDM Modulation

Signal OFDM

Channel

Data sink

IQ Demapper

OFDM Demodulation

Sơ đồ khối hệ thống OFDM

Signal OFDM

Phần mô phỏng Mô phỏng trên Matlab/Similink

Sơ đồ hệ thống sử dụng OFDM qua kênh AWGN

Phần mô phỏng

Phổ tín hiệu OFDM