Luận Văn Cải thiện chất lượng hệ thống OFDM sử dụng giải mã và tách sóng lặp

Cải thiện chất lượng hệ thống OFDM sử dụng giải mã và tách sóng lặp


1.1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, OFDM không ngừng được nghiên cứu và mở rộng phạm vi ứng dụng bởi những ưu điểm của nó trong tiết kiệm băng tần và khả năng chống lại fading chọn lọc tần số cũng như xuyên nhiễu băng hẹp. Trong thực tiển, với một trải trễ nhất định, việc xây dựng một hệ thống OFDM ít phức tạp hơn so với một hệ thống đơn sóng mang dùng bộ san bằng.

Cùng với sự ra đời của các chip FFT (Fast Fourier Transformers) có dung lượng lớn, gần đây OFDM đã được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống thông tin thế hệ mới, tiêu biểu là hệ thống DVB-T (1995), chuẩn IEEE 802.11a, HIPERLAN II (1999), ITSI, MMAC chuẩn IEEE 802.11g (2001), và là một ứng cử viên có triển vọng nhất cho thế hệ thống thông tin 4G.

Tuy nhiên, chất lượng của các hệ thống OFDM bị giảm đáng kể qua các kênh fading chọn lọc tần số. Nhiều phương pháp được áp dụng để cải thiện chất lượng hệ thống OFDM như: thích nghi tốc độ dữ liệu trên mỗi sóng mang tùy theo SNR của sóng mang đó nhằm khai thác tối đa dung lượng hệ thống OFDM trên các kênh fading băng hẹp. Các phương pháp thích nghi khác nhau được áp dụng như điều chế đa mức trên băng con, thích nghi các tham số của hệ thống OFDM, dùng các mã Turbo, mã RSSC . Tuy nhiên các phương pháp trên đều bị hạn chế bởi ngưỡng SNR nên việc nghiên cứu một phương pháp thích hợp cho hệ thống OFDM vẫn còn là một thách thức lớn cho các nhà nghiên cứu.

Để khắc phục những nhược điểm trên, tác giả đưa ra một hướng nghiên cứu mới đó là sử dụng giải mã và tách sóng lặp trong hệ thống OFDM ( được đề cập trong luận văn này ). Nhờ quá trình lặp, thông tin tại ngõ ra của bộ tách sóng và bộ giải mã được cập nhập và được tăng cường qua các bước lặp, làm cho thông tin gốc thu được chính xác hơn.
Trong khuôn khổ luận văn này, tác giả sẽ tiến hành khảo sát hệ thống OFDM sử dụng giải mã và tách sóng lặp trong các điều kiện môi trường truyền dẫn khác nhau.

1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ
- Tìm hiểu kỹ thuật mã hoá và giải mã, kỹ thuật xáo trộn, kỹ thuật điều chế và giải điều chế số, đặc tính kênh truyền vô tuyến.

- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về hệ thống OFDM.

- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về giải mã và tách sóng lặp.

- Ứng dụng giải mã và tách sóng lặp trong hệ thống OFDM.

- Mô phỏng, kiểm tra chất lượng BER của hệ thống OFDM sau khi sử dụng phương pháp giải mã và tách sóng lặp trong các môi trường truyền khác nhau

1.3. Phạm vi nghiên cứu: Lý thuyết và mô phỏng

1.4. Điểm mới của luận văn: Kết hợp những ưu điểm của kỹ thuật OFDM với phương pháp giải mã và tách sóng lặp để cải thiện chất lượng hệ thống OFDM trong môi trường fading đa đường có chịu tác động đồng thời của tạp âm Gauss.

1.5. Kết cấu luận văn

Phần còn lại của luận văn được cấu trúc tiếp theo.

Chương 2 nghiên cứu các vấn đề như mã hoá và giải mã, kỹ thuật xáo trộn, điều chế và giải điều chế, mô hình kênh truyền vô tuyến.

Chương 3 Trình bày về kỹ thuật truyền đa sóng mang. Từ đó tác giả đi sâu vào nguyên lý chung hệ thống OFDM và những ảnh hưởng của fading đa đường đến hệ thống. Từ những phân tích trên tác giả rút ra những ưu và nhược điểm của hệ thống OFDM.

Chương 4 dành hết cho trình bày cơ sở lý thuyết về kỹ thuật giải mã và tách sóng lặp. Trong chương này, tác giả đi sâu vào hai hệ thống giải mã và tách sóng lặp quyết định cứng và giải mã và tách sóng lặp quyết định mềm. Từ đó tác giả rút ra những ưu điểm của phương pháp này.

Chương 5 là phần chính của luận văn, tác giả đưa ra mô hình hệ thống OFDM sử dụng IDD. Từ các chương trên, tác giả đưa ra những thuật toán lặp quyết định mềm trong hệ thống OFDM.

Chương 6 đưa ra những kết quả sau khi mô phỏng

Cuối cùng, Chương 7 kết luận luận văn thạc sĩ và đưa ra những đề xuất cho hướng phát triển đề tài.