Bài giảng Truyền thông không dây - Bài 5: Bộ cân bằng, phân tập & đan xen (Equalization, Diversity & Interleaving) - Đặng Lê Khoa

Nội dung text: Bài giảng Truyền thông không dây - Bài 5: Bộ cân bằng, phân tập & đan xen (Equalization, Diversity & Interleaving) - Đặng Lê Khoa

1. BÀI 5: BỘ CÂN BẰNG, PHÂN TẬP & ĐAN XEN (Equalization, Diversity & Interleaving) Đặng Lê Khoa Email:danglekhoa@yahoo.com dlkhoa@fetel.hcmuns.edu.vn 1 FacutyFacuty of Electronicsof Electronics & & Telecommunications, Telecommunications, HCMUNS
2. Nội dung trình bày + Cân bằng • Giới thiệu bộ cân bằng • Bộ cân bằng thích nghi • Thuật toán LMS • Một số vi dụ minh họa + Phân tập • Giới thiệu phân tập • Phân loại phân tập • Ví dụ về phân tập • Máy thu Rake + Kỹ thuật Interleaving Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 2
3. Giới thiệu bộ cân bằng • Tín hiệu thu được thường bị suy giảm và méo do suy hao trên đường truyền • Ta dùng bộ cân bằng để khôi phục lại tín hiệu thu giống như tín hiệu khi truyền • Thông tin dùng để cân bằng thường được lấy từ các pilot • Do kênh truyền thường xuyên thay đổi -> bộ cân bằng phải thay đổi theo => cân bằng thích nghi Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 3
4. Mô hình cân bằng Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 4
5. Bộ cân bằng thích nghi • Sử dụng một chuỗi huấn luyện có chiều dài cố định được biết trước (pilot) => hiệu chỉnh lại tín hiệu sau khi truyền • Các pilot được phát xen kẽ với dữ liệu • Tại nơi thu sẽ so sánh giữa chuỗi pilot nhận với chuỗi biết trước. Ta sẽ sử dụng các thuật tóan nhằm tối thiểu sai số. • Sau khi hiệu chỉnh xong (qua bộ cân bằng) dữ liệu thu sẽ giống như lúc phát • Do kênh liên tục thay đổi, ta phải liên tục thử kênh (gởi các pilot) • Thường sử dụng bộ lọc ngang Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 5
6. Cấu trúc cơ bản của bộ lọc thích nghi Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 6
7. Mô tả toán học Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 7
8. Mô tả toán học Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 8
9. Mô tả toán học • Kí hiệu P là vector tương quan chéo của tín hiệu mong muốn và tín hiệu nhận được • Kí hiệu R là ma trận tương quan lối vào • MSE (Mean Squared Error) Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 9
10. Thuật toán LMS • Để tối thiểu MSE, người ta thường dùng thuật toán LMS (Least Mean Square) • Thuật toán được mô tả như sau: • Để bộ thích nghi hoạt động ổn định thì Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 10
11. Giới thiệu phân tập • Là một kỹ thuật có hiệu quả cao trong cải thiện chất lượng truyền tín hiệu • Dựa vào thuộc tính của sóng vô tuyến bằng cách tìm ra có đường thông tin độc lập • Bộ phân tập được quyết định bởi đầu thu và không cần thông tin về đầu phát • Ý tưởng cơ bản của phân tập là chọn ( hoặc kết hợp ) các đường có SNR lớn để tăng SNR trong hệ thống Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 11
12. Các kỹ thuật phân tập • Phân tập không gian - Phân tập chọn lọc - Phân tập quét (scanning) và hồi tiếp - Kết hợp các tỉ số cực đại - Kết hợp độ lợi bằng nhau (Equal gain Combining) • Phân tập định hướng Phát ra hai tín hiệu trực giao nhau • Phân tập tần số Truyền tín hiệu trên nhiều tần số sóng mang • Phân tập thời gian Lặp lại quá trình truyền trong các khoảng thời gian khác nhau Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 12
13. Phân tập chọn lọc Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 13
14. Kết hợp các tỉ số cực đại Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 14
15. Máy thu Rake Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 15
16. Đan xen • Dùng để phân tập về thời gian mà không cần phải thêm mào đầu • Thực hiện bằng cách xen kẽ các thông tin cần truyền • Dùng để phân tán các thông tin quan trọng => tăng khả năng sửa lỗi cho các thông tin này ở đầu thu • Khi thực hiện phải lưu ý đến độ trễ cho phép khi truyền Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 16
17. Block interleaver Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 17
18. Bài tập • Theodore S. Rappaport, Wireless communication, Prolems: 6.1, 6.2, 6.6, 6.10 page: 357, 358, 359 Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 18