Chương 2 Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến
CHƯƠNG 2
CÁC ĐẶC TÍNH CỦA KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN
2.1 Giới thiệu chương
Kênh truyền tín hiệu OFDM là môi trường truyền sóng giữa máy phát và máy
thu. Trong kênh truyền vô tuyến lý tưởng, tín hiệu nhận được bên thu được truyền
theo tầm nhìn thẳng. Tuy nhiên trong thực tế, kênh truyền tín hiệu vô tuyến bị thay
đổi. Việc nghiên cứu các đặc tính của kênh truyền là rất quan trọng vì chất lượng của
hệ thống truyền vô tuyến là phụ thuộc vào các đặc điểm này.
2.2 Đặc tính kênh truyền vô tuyến trong hệ thống OFDM
2.2.1 Sự suy giảm tín hiệu (Attenuation)
Sự suy giảm tín hiệu là sự suy hao mức công suất tín hiệu trong quá trình
truyền từ điểm này đến điểm khác. Điều này có thể là do đường truyền dài, do các tòa
nhà cao tầng và hiệu ứng đa đường. Hình 2.1 cho thấy một số nguyên nhân làm suy
giảm tín hiệu. Bất kì một vật cản nào trên đường truyền đều có thể làm suy giảm tín
hiệu.
Hình 2.1 Ảnh hưởng của môi trường vô tuyến
25
Chương 2 Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến
2.2.2 Hiệu ứng đa đường
• Rayleigh fading
Trong đường truyền vô tuyến, tín hiệu RF từ máy phát có thể bị phản xạ từ các
vật cản như đồi, nhà cửa, xe cộ…sinh ra nhiều đường tín hiệu đến máy thu (hiệu ứng
đa đường) dẫn đến lệch pha giữa các tín hiệu đến máy thu làm cho biên độ tín hiệu
thu bị suy giảm. Hình 2.2 chỉ ra một số trường hợp mà tín hiệu đa đường có thể xảy
ra.
Mối quan hệ về pha giữa các tín hiệu phản xạ có thể là nguyên nhân gây ra
nhiễu có cấu trúc hay không có cấu trúc. Điều này được tính trên các khoảng cách rất
ngắn (thông thường là một nửa khoảng cách sóng mang), vì vậy ở đây gọi là fading
nhanh. Mức thay đổi của tín hiệu có thể thay đổi trong khoảng từ 10-30dB trên một
khoảng cách ngắn. Hình 2.3 mô tả các mức suy giảm khác nhau có thể xảy ra do
fading.
26
Đường
phản xạ
Đường đi
thẳng
Phát
Thu
Hình 2.2 Tín hiệu đa đường
Chương 2 Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến
Phân bố Rayleigh được sử dụng để mô tả thời gian thống kê của công suất tín
hiệu thu. Nó mô tả xác suất của mức tín hiệu thu được do fading. Bảng 2.1 chỉ ra xác
suất của mức tín hiệu đối với phân bố Rayleigh.
• Fading lựa chọn tần số
Trong bất kỳ đường truyền vô tuyến nào, đáp ứng phổ không bằng phẳng do
có sóng phản xạ đến đầu vào máy thu. Sự phản xạ có thể dẫn đến tín hiệu đa đường
của công suất tín hiệu tương tự như tín hiệu trực tiếp gây suy giảm công suất tín hiệu
27
Mức tín hiệu
(dB) Xác suất của mức tín hiệu nhỏ hơn giá trị cho phép
(%) 10 99 0 50 -10 5 -200.5
-300.05
Bảng 2.1 Sự phân bố lũy tích đối với phân bố Rayleigh
Khoảng cách di chuyển
Mức tín hiệu (dB)
Hình 2.3 Fading Rayleigh khi thiết bị di động di chuyển (ở tần số 900MHz)
Chương 2 Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến
thu do nhiễu.Toàn bộ tín hiệu có thể bị mất trên đường truyền băng hẹp nếu không có
đáp ứng tần số xảy ra trên kênh truyền.Có thể khắc phục bằng hai cách :
- Truyền tín hiệu băng rộng hoặc sử dụng phương pháp trải phổ như
CDMA nhằm giảm bớt suy hao.
- Phân toàn bộ băng tần thành nhiều kênh băng hẹp, mỗi kênh có một sóng
mang, mỗi sóng mang này trực giao với các sóng mang khác (tín hiệu
OFDM). Tín hiệu ban đầu được trải trên băng thông rộng, không có phổ
xảy ra tại tất cả tần số sóng mang. Kết quả là chỉ có một vài tần số sóng
mang bị mất. Thông tin trong các sóng mang bị mất có thể khôi phục bằng
cách sử dụng các kỹ thuật sửa lỗi thuận FEC .
• Trải trễ (Delay Spread)
Tín hiệu vô tuyến thu được từ máy phát bao gồm tín hiệu trực tiếp và tín hiệu
phản xạ từ các vật cản như các tòa nhà, đồi núi…Tín hiệu phản xạ đến máy thu chậm
hơn so với tín hiệu trực tiếp do chiều dài truyền lớn hơn. Trải trễ là thời gian trễ giữa
tín hiệu đi thằng và tín hiệu phản xạ cuối cùng đến đầu vào máy thu.
Trong hệ thống số, trải trễ có thể dẫn đến nhiễu liên ký tự ISI. Điều này do tín
hiệu đa đường bị trễ chồng lấn với ký hiệu theo sau, và nó có thể gây ra lỗi nghiêm
trọng ở các hệ thống tốc độ bit cao, đặc biệt là khi sử dụng ghép kênh phân chia theo
thời gian TDMA
28
Tín hiệu trực tiếp
Tín hiệu trễ
Tín hiệu thu được
Hình 2.4: Trải trể đa đường
Chương 2 Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến
Hình 2.4 cho thấy ảnh hưởng của trải trễ gây ra nhiễu liên kí tự. Khi tốc độ bit
truyền đi tăng lên thì một lượng nhiễu ISI cũng tăng lên một cách đáng kể. Ảnh
hưởng thể hiện rõ ràng nhất khi trải trễ lớn hơn khoảng 50% chu kỳ bit (bit time).
Bảng 2.2 đưa ra các giá trị trải trễ thông dụng đối với các môi trường khác
nhau. Trải trễ lớn nhất ở môi trường bên ngoài xấp xỉ là 20μs, do đó nhiễu liên kí tự
có thể xảy ra đáng kể ở tốc độ thấp nhất là 25Kbps.
Nhiễu ISI có thể được tối thiểu hóa bằng nhiều cách:
• Giảm tốc độ ký tự bằng cách giảm tốc độ dữ liệu cho mỗi kênh ( như chia
băng thông ra nhiều băng con nhỏ hơn sử dụng FDM hay OFDM).
• Sử dụng kỹ thuật mã hóa để giảm nhiễu ISI như trong CDMA.
2.2.3 Dịch Doppler
Khi nguồn tín hiệu và bên thu chuyển động tương đối với nhau, tần số tín hiệu
thu không giống bên phía phát. Khi chúng di chuyển cùng chiều (hướng về nhau) thì
tần số nhận được lớn hơn tần số tín hiệu phát, và ngược lại khi chúng di chuyển ra xa
nhau thì tần số tín hiệu thu được là giảm xuống. Đây gọi là hiệu ứng Doppler.
Khoảng tần số thay đổi do hiệu ứng Doppler tùy thuộc vào mối quan hệ
chuyển động giữa nguồn phát và nguồn thu và cả tốc độ truyền sóng. Độ dịch
Doppler có thể được tính theo công thức:
c
ff
o
ν
±≈∆
(2.1)
Trong đó
f∆
là khoảng thay đổi tần số của tần số tín hiệu tại máy thu
29
Bảng 2.2 Các giá trị trải trễ thông dụng
Môi trườngTrải trễChênh lệch quãng đường đi lớn nhất của tín hiệuTrong nhà40ns –
200ns12m – 60mBên ngoài1μs – 20μs300m – 6km
Chương 2 Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến
ν
là tốc độ thay đổi khác nhau giữa tần số tín hiệu và máy phát
o
f
là tần số tín hiệu, c là tốc độ ánh sáng.
Dịch Doppler lại là một vấn đề nan giải nếu như kỹ thuật truyền sóng lại nhiễu
với dịch tần số sóng mang (như OFDM chẳng hạn) hoặc là tốc độ tương đối giữa thu
và phát cao như trong trường hợp vệ tinh quay quanh trái đất quỹ đạo thấp.
2.2.4 Nhiễu AWGN
Nhiễu tồn tại trong tất cả các hệ thống truyền dẫn. Các nguồn nhiễu chủ yếu là
nhiễu nền nhiệt, nhiễu điện từ các bộ khuếch đại bên thu, và nhiễu liên ô (inter-
cellular interference). Các loại nhiễu này có thể gây ra nhiễu liên kí tự ISI, nhiễu liên
sóng mang ICI và nhiễu liên điều chế IMD (Inter-Modulation Distortion). Nhiễu này
làm giảm tỉ số tín hiệu trên nhiễu SNR, giảm hiệu quả phổ của hệ thống. Và thực tế là
tùy thuộc vào từng loại ứng dụng, mức nhiễu và hiệu quả phổ của hệ thống phải được
lựa chọn.
Hầu hết các loại nhiễu trong các hệ thống có thể được mô phỏng một cách
chính xác bằng nhiễu trắng cộng. Hay nói cách khác tạp âm trắng Gaussian là loại
nhiễu phổ biến nhất trong hệ thống truyền dẫn. Loại nhiễu này có mật độ phổ công
suất là đồng đều trong cả băng thông và biên độ tuân theo phân bố Gaussian. Theo
phương thức tác động thì nhiễu Gaussian là nhiễu cộng. Vậy dạng kênh truyền phổ
biến là kênh truyền chịu tác động của nhiễu Gaussian trắng cộng.
Nhiễu nhiệt (sinh ra do sự chuyển động nhiệt của các hạt tải điện gây ra) là
loại nhiễu tiêu biểu cho nhiễu Gaussian trắng cộng tác động đến kênh truyền dẫn.
Đặc biệt, trong hệ thống OFDM, khi số sóng mang phụ là rất lớn thì hầu hết các
thành phần nhiễu khác cũng có thể được coi là nhiễu Gaussian trắng cộng tác động
trên từng kênh con vì xét trên từng kênh con riêng lẻ thì đặc điểm của các loại nhiễu
này thỏa mãn các điều kiện của nhiễu Gaussian trắng cộng.
2.2.5 Nhiễu liên ký tự ISI
30
Chương 2 Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến
Nhiễu ISI và ICI là hai loại nhiễu thường gặp nhất do ảnh hưởng của kênh
truyền ngoài nhiễu Gaussian trắng cộng. Như đã giới thiệu ở trên, ISI gây ra do trải
trễ đa đường. Để giảm ISI, cách tốt nhất là giảm tốc độ dữ liệu. Nhưng với nhu cầu
hiện nay là yêu cầu tốc độ truyền phải tăng nhanh. Do đó giải pháp này là không thể
thực hiện được. Đề nghị đưa ra để giảm ISI và đã được đưa vào ứng dụng thực tế là
chèn tiền tố lặp CP vào mỗi ký tự OFDM. Ngoài nhiễu ISI, nhiễu ICI cũng tác động
không nhỏ đến chất lượng tín hiệu thu được, do đó việc tìm hiểu nó cũng rất quan
trọng để nâng cao chất lượng của hệ thống OFDM.
Trong môi trường đa đường, ký tự phát đến đầu vào máy thu với các khoảng
thời gian khác nhau thông qua nhiều đường khác nhau. Sự mở rộng của chu kỳ ký tự
gây ra sự chồng lấn giữa ký tự hiện thời với ký tự trước đó và kết quả là có nhiễu liên
ký tự (ISI). Trong OFDM, ISI thường đề cập đến nhiễu của một ký tự OFDM với ký
tự trước đó.Trong hệ thống OFDM, để giảm được nhiễu ISI, phương pháp đơn giản
và thông dụng nhất là đưa vào tiền tố lặp CP.
2.2.6 Nhiễu liên sóng mang ICI
Trong OFDM, phổ của các sóng mang chồng lấn nhưng vẫn trực giao với
sóng mang khác. Điều này có nghĩa là tại tần số cực đại của phổ mỗi sóng mang thì
phổ của các sóng mang khác bằng không. Máy thu lấy mẫu các ký tự dữ liệu trên các
sóng mang riêng lẻ tại điểm cực đại và điều chế chúng tránh nhiễu từ các sóng mang
khác. Nhiễu gây ra bởi các dữ liệu trên sóng mang kế cận được xem là nhiễu xuyên
kênh (ICI) như ở hình 2.5.
ICI xảy ra khi kênh đa đường thay đổi trên thời gian ký tự OFDM. Dịch
Doppler trên mỗi thành phần đa đường gây ra dịch tần số trên mỗi sóng mang, kết
quả là mất tính trực giao giữa chúng. ICI cũng xảy ra khi một ký tự OFDM bị nhiễu
ISI. Sự lệch tần số sóng mang của máy phát và máy thu cũng gây ra nhiễu ICI trong
hệ thống OFDM.
31
Các sóng mang phụ
vẫn trực giao với nhau
Các sóng mang phụ bị
dịch tần số gây ra nhiễu
liên sóng mang ICI
Hình 2.5 Lỗi dịch tần số gây nhiễu ICI trong hệ thống OFDM
f
f
n-1
f
n
f
n+
1
A(f)
Δf
δf=0
f
A(f)
f
n-1
+ δf f
n
+ δf
+
f
n+1
+ δf
Δf
δf ≠ 0
Chương 2 Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến
2.2.7 Tiền tố lặp CP
Tiền tố lặp (CP) là một kỹ thuật xử lý tín hiệu trong OFDM nhằm hạn chế đến
mức thấp nhất ảnh hưởng của nhiễu xuyên ký tự (ISI), nhiễu xuyên kênh (ICI) đến tín
hiệu OFDM, đảm bảo yêu cầu về tính trực giao của các sóng mang phụ . Để thực
hiện kỹ thuật này, trong quá trình xử lý, tín hiệu OFDM được lặp lại có chu kỳ và
phần lặp lại ở phía trước mỗi ký tự OFDM được sử dụng như là một khoảng thời
gian bảo vệ giữa các ký tự phát kề nhau.Vậy sau khi chèn thêm khoảng bảo vệ, thời
gian truyền một ký tự (T
s
) lúc này bao gồm thời gian khoảng bảo vệ (T
g
) và thời gian
truyền thông tin có ích T
FFT
(cũng chính là khoảng thời gian bộ IFFT/FFT phát đi một
ký tự).
32
copy
Tín hiệu trễ
Tín hiệu trễ cuối cùng
Ký tự OFDM hữu ích
Ký tự OFDM khi mở rộng vòng
T
FFT
Tín hiệu trực tiếp
Hình 2.6 Mô tả tiền tố lặp
Chương 2 Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến
Ta có: T
s
= T
g
+ T
FFT
(2.2)
Ký tự OFDM lúc này có dạng:
−=
−+−−=+
=
1,, 1,0)(
1,, 1,)(
)(
Nnnx
nNnx
nx
T
νν
(2.3)
Tỉ lệ của khoảng bảo vệ Tg và thời khoảng ký tự hữu ích T
FFT
bị hạn chế nhằm
đảm bảo hiệu suất sử dụng dải tần và nó còn phụ thuộc vào từng loại hình ứng dụng
khác nhau. Nếu tỉ lệ đó lớn tức là Tg tăng làm giảm hiệu suất hệ thống. Tuy nhiên, nó
phải bằng hoặc lớn hơn giá trị trải trễ cực đại τ
max
(the maximum delay spread) nhằm
duy trì tính trực giao giữa các sóng mang nhánh và loại bỏ được các xuyên nhiễu ICI,
ISI. Ở đây, giá trị trải trễ cực đại là một thông số xuất hiện khi tín hiệu truyền trong
không gian chịu ảnh hưởng của hiện tượng đa đường (multipath effect), tức là tín
33
Chương 2 Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến
hiệu thu được tại bộ thu không chỉ đến từ đường trực tiếp mà còn đến từ các đường
phản xạ khác nhau, và các tín hiệu này đến bộ thu tại các thời điểm khác nhau. Giá trị
trải trễ cực đại được xác định là khoảng thời gian chênh lệch lớn nhất giữa thời điểm
tín hiệu thu qua đường trực tiếp và thời điểm tín hiệu thu được qua đường phản xạ.
Tiền tố lặp (CP) có khả năng loại bỏ nhiễu ISI, nhiễu ICI vì nó cho phép tăng
khả năng đồng bộ (đồng bộ ký tự, đồng bộ tần số sóng mang) trong hệ thống OFDM.
Ngoài khái niệm tiền tố lặp CP còn có khái niệm hậu tố lặp cyclic postfix. Hậu
tố cũng tương tự như tiền tố, một khoảng bắt đầu của tín hiệu lấy IFFT được sao
chép và đưa ra phía sau của tín hiệu. Thêm vào hậu tố cũng có thể chống được nhiễu
ISI và ICI nhưng thường chỉ cần sử dụng tiền tố là được vì nó làm giảm hiệu suất
băng thông. Nếu chỉ sử dụng tiền tố lặp thì chiều dài của nó phải lớn hơn trải trễ lớn
nhất. Còn nếu sử dụng cả tiền tố và hậu tố lặp thì tổng chiều dài của chúng phải lớn
hơn độ trải trễ lớn nhất của kênh truyền.
2.3 Khoảng bảo vệ
Thành phần ISI của việc truyền tín hiệu OFDM có thể bị sai do điều kiện của
quá trình xử lý tín hiệu, bởi vì máy thu không thu nhận được thông tin của symbol
được truyền tiếp theo. Điều này có nghĩa là máy thu cần một khoảng thời gian có độ
dài xác định bằng thời gian symbol có ích để có thể xác định được symbol OFDM.
Khoảng thời gian này gọi là Orthogonality Interval.
Một trong những lý do quan trọng nhất để sử dụng kỹ thuật OFDM là kỹ thuật
này có khả năng giải quyết một cách hiệu quả vấn đề trải trễ đa đường (multipath
delay spread). Bằng cách chia luồng dữ liệu thành N
s
luồng song song điều chế sóng
mang phụ, chu kỳ một symbol được tăng lên N
s
lần, do đó sẽ làm giảm tỉ lệ giữa trải
trễ đa đường với chu kỳ symbol xuống N
s
lần. Để loại bỏ ISI một cách gần như triệt
để, khoảng thời gian bảo vệ được thêm vào cho mỗi symbol OFDM. Khoảng thời
gian được chọn sao cho lớn hơn trải trễ để các thành phần trễ (do multipath) từ một
symbol không thể gây nhiễu lên symbol kế cận. Khoảng thời gian có thể không chứa
34
Chương 2 Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến
một tín hiệu nào cả. Tuy nhiên, trong trường hợp đó thì ICI xuất hiện gây nhiễu giữa
các sóng mang phụ làm các sóng mang phụ không còn trực giao nữa.
Nhiễu lựa chọn tần số cũng là một vấn đề gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng
truyền thông tín hiệu. Tuy nhiên, OFDM cũng mềm dẻo hơn CDMA khi giải quyết
vấn đề này. OFDM có thể khôi phục lại kênh truyền thông qua tín hiệu dẫn đường
(Pilot) được truyền đi cùng với dòng tín hiệu thông tin. Ngoài ra, đối với các kênh
phụ suy giảm nghiêm trọng về tần số thì OFDM còn có một lựa chọn nữa để giảm tỷ
lệ lỗi bit là giảm bớt số bit mã hóa cho một tín hiệu điều chế tại kênh tần số
đó.
Để có thể giảm bớt sự phức tạp của vấn đề đồng bộ trong hệ thống OFDM sử
dụng khoảng bảo vệ (GI). Sử dụng chuỗi bảo vệ GI, cho phép OFDM có thể điều
chỉnh tần số thích hợp mặc dù việc thêm GI cũng đồng nghĩa với việc làm giảm hiệu
quả sử dụng tần số. Ngoài ra, OFDM chịu ảnh hưởng của nhiễu xung. Tức là một
xung tín hiệu nhiễu có thể tác động xấu đến một chùm tín hiệu thay vì một số ký tự
như trong CDMA và điều này làm tăng tỷ lệ lỗi bit của OFDM so với CDMA.
Đối với một băng thông hệ thống đã cho tốc độ symbol của tín hiệu OFDM
thấp hơn nhiều tốc độ symbol của sơ đồ truyền sóng mang đơn. Ví dụ đối với tín hiệu
điều chế đơn sóng mang BPSK tốc độ symbol tương ứng với tốc độ bit. Tuy nhiên,
đối với OFDM băng thông hệ thống được chia cho Nc tải phụ, tạo thành tốc độ
symbol nhỏ hơn Nc lần so với truyền sóng mang đơn. Tốc độ symbol thấp này làm
cho OFDM chịu đựng được tốt các can nhiễu giữa can nhiễu ISI gây ra bởi truyền lan
nhiều đường.
35
Chương 2 Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến
Hình 2.7: OFDM có khoảng bảo vệ và không có khoảng bảo vệ.
Có thể giảm ảnh hưởng ISI tới OFDM bằng cách thêm vào khoảng bảo vệ ở
trước của mỗi symbol. Khoảng bảo vệ này là bản sao tuần hoàn theo chu kỳ, làm mở
rộng chiều dài của dạng sóng symbol. Symbol của OFDM chưa có bổ sung khoảng
bảo vệ, có chiều dài bằn kích thước IFFT (được sử dụng tạo tín hiệu) có một số
nguyên lần các chu kỳ. Việc đưa vào các bản sao của symbol nối đuôi nhau tạo thành
một tín hiệu liên tục, không có sự gián đoạn ở chỗ nối. Như vậy việc sao chép đầu
cuối của symbol và đặt nó để đầu vào tạo ra một khoảng thời gian dài hơn.
2.4 Giới hạn băng thông của OFDM
Trong miền thời gian, OFDM là tương đương với tổng các sóng mang hình
sine điều chế. Mỗi symbol nằm trong thời gian xác định với hàm cửa sổ hình chữ
nhật. Cửa sổ này xác định biên của mỗi symbol OFDM và xác định đáp tuyến được
36
Chương 2 Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến
tạo ra. Thời gian truyền OFDM khi dùng khóa dịch pha PSK, biên độ tải phụ là cố
định và pha thay đổi từ symbol này sang symbol khác để truyền dữ liệu. Pha tải phụ
thì không đổi đối với toàn bộ symbol, dẫn đến nhảy bậc pha giữa các symbol. Những
thay đổi đột biến giữa các symbol dẫn đến sự mở rộng trong miền tần số.
Hình 2.8: Phổ của tín hiệu OFDM gồm 52 tải phụ không có hạn chế băng thông
2.4.1 Lọc băng thông
Lọc băng thông được sử dụng khi tín hiệu được biến đổi từ miền tần số thành
dạng sóng tương tự và ngược lại để ngăn ngừa sự chồng phổ (aliasing). Trong
OFDM, lọc băng thông để loại bỏ hiệu quả một số búp sóng trên OFDM. Giá trị loại
bỏ búp sóng bên phụ thuộc vào dạng bộ lọc được sử dụng. Nhìn chung bộ lọc số
cung cấp độ linh hoạt, độ chính xác và tỉ lệ cắt (cut of rate) lớn hơn nhiều lọc tương
tự, do đó chúng hữu ích trong việc hạn chế băng thông của tín hiệu OFDM.
Đáp tuyến tần số OFDM không lọc. Tín hiệu OFDM được lọc băng thông.
Các tín hiệu này được lọc bằng đáp tuyến xung hữu hạn FIR được phát triển khi dùng
phương pháp cửa sổ (Windowing). Do số tải phụ được dùng trong các hình là nhỏ có
37
Chương 2 Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến
thể thấy roll off của bộ lọc FIR. Trong thực tế, loại bỏ tất cả các búp sóng bên, nhưng
tính toán bộ lọc phức tạp và giá thành cao và nó làm giảm tỉ số tín hiệu trên nhiễu
hiệu dụng SNR của kênh OFDM. Bộ lọc cũng ảnh hưởng đến một phần năng lượng
của các tải phụ phía bên ngoài, làm méo dạng tín hiệu, và gây can nhiễu giữa các
sóng mang ICI. Bộ lọc có dạng dốc đứng cho phép tách biệt các khối OFDM để đặt
chúng rất gần nhau trong miền tần số cải thiện hiệu quả phổ, tuy nhiên nó cũng làm
giảm tỉ số SNR hiệu dụng.
2.4.2 Độ phức tạp tính lọc băng thông FIR
Việc dùng bộ lọc băng thông số là phương pháp rất hiệu quả để loại bỏ các
búp sóng bên do tín hiệu OFDM tạo ra. Để thực hiện bộ lọc băng thông FIR số tap
cần thiết tương ứng với:
=
t
t
taps
F
IFFTW
ceilN
.
.
(2.4)
Trong đó,
N
taps
: Số tạp trong bộ lọc FIR
W
t
: Độ rộng quá độ của hàm cửa sổ được dùng để tạo bộ lọc FIR.
IFFT: là kích thước FFT được sử dụng để tạo tín hiệu.
F
t
: Độ rộng quá độ của bộ lọc chuẩn hóa cho khoảng cách tải phụ.
Ceil : Phép làm tròn về phía lớn hơn. Ví dụ: (1.1) = 2
Ví dụ để tạo tín hiệu cần lọc với bộ lọc 24 tap. Điều này có thể tính từ đặc
điểm kỹ thuật tín hiệu. Tín hiệu được tạo ra khi dùng kích thước IFFT là 64, do vậy
IFFT = 64. Hàm cửa sổ Kaiser với độ rộng quá độ 3 được sử dụng, dẫn đến suy giải
chặn (stop band) là 89 dB. Công suất búp sóng bên của tín hiệu OFDM không được
lọc là – 20 dBc và sau khi lọc là –109 dBc. Độ rộng quá độ của hàm cửa sổ được sử
dụng là 3.0 nên số tap cần thiết là:
38
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét