Nghiên cứu tìm hiểu hệ thống thu phát OFDM

Nguyễn Hạnh
BÁO CÁO
Hệ thống thu phát OFDM sử dụng công nghệ DSP
Sơ đồ khối hệ thống
(Phần code lấy ở bản 28/2 nhận chính xác 100% của các anh K50)
1
Nguyễn Hạnh
Bên phát
a. Data2symbol(unsigned char * DataTrans, unsigned char *
QamSymbolIn, int NumDataTrans, int QamLevel):
NumDataTrans = 16
- Input: Mảng Char 8 bit (16 phần tử)
- Output: Mảng đầu vào QAM (32 phần tử)
Cách thực hiện:
Input[k] gồm 8 bit vd: 10011010
 Output[2k]= 1010 (lấy 4 bit thấp bằng cách lấy input[k] AND
00001111)
 Output[2k+1] = 1001 (Lấy 4 bit cao bằng cách lấy kết quả của
input[k] AND 11110000 đem dịch phải)
 2 phần tử liên tiếp (output[k] & output[2k+1] chứa 1 kí tự kiểu Char)
QAMtrans(unsigned char * QamSymbolIn, CCHAR * QamSymbolOut,
int QamsymbolLengh,int QamLevel) -> thực hiện ánh xạ QAM
- Input: Mảng QamSymbolIn gồm 32 phần tử 4bit  giá trị từ 0 -> 15
 kiểu char không dấu.
- Output: Mảng QamSymbolOut gồm 32 phần tử kiểu Cchar (Số phức
ứng với các điểm trong chòm sao QAM)
OrderPilotSymbol(PilotSymbolOrder, NullLow, NullHigh, IFFTLengh)
IFFTLength =64
 Tạo mảng PilotSymbolOrder gồm 64 phần tử kiểu Cint tạo thành 1
symbol Pilot trước khi biến đổi IFFT.
 Mảng này không có NullLow & NullHigh

2
Nguyễn Hạnh
OrderDataSymhol(QamSymbolOut, DataSymbolOrder,
IFFTLengh, NullLow, NullHigh)
- Đầu tiên khởi tạo mảng 64 phần tử kiểu Cint gồm toàn phần tử {0,0}
để đưa các phần tử NullLow & NullHigh vào vị trí
- Sau đó chèn Data vào các vị trí còn lại
Null
Low
1
Data
16
NullHigh
15
NullHigh
15
Data
16
NullLow
1
Tạo thành mảng DataSymbolOrder kiểu CIn chứa data trước khi đưa
vào biến đổi IFFT
b. IFFT
- Đầu vào: Mảng PilotSymbolOrder & mảng DataSymbolOrder kiểu
CIN (64 phần tử)
- Đầu ra: Tương ứng là mảng OutIFFTPilot & mảng OutIFFTData kiểu
CFLOAT (64 phần tử)
c. InsertGard
- Đầu vào: 64 phần tử mảng OutIFFTPilot or OutIFFTData.
- Copy 32 phần tử cuối chèn vào phía đầu của mảng.

- Đầu ra: 96 phần tử mảng SymbolOutPilot or SymbolOutData
nnnbbbhhh.
3
Nguyễn Hạnh
d. FramePack(SymbolOutPilot, SymbolOutData, gBufferXmtPong,
NumDataofFrame, IFFTLengh + GardLengh)
 Thực hiện đóng gói khung
- Lần lượt 3 symbol (SymbolOutPilot – SymbolOutData –
SymbolOutPilot) sẽ được đưa vào nửa trước bộ đệm gBufferXmtPing
(hoặc gBufferXmtPong).
- Khi đó mỗi phần tử của symbolOutPilot & symbolOutData sẽ được
tách thành thực ảo rồi nhân với 10000 và làm tròn trước khi đưa vào
bộ đệm.
- Nửa bộ đệm còn lại là bản copy của nửa bộ đệm phía trước
 Như vậy một MultiFrame sẽ bao gồm 2 Frame giống nhau.
Bên thu
a. SynFrameInReceiver(Int16 * DoubleFrame, int FFTLengh, int
GardLengh, int NumDataofFrame)  Trả về điểm đồng bộ kiểu int
o Đồng bộ thô  Tìm khoảng chứa điểm đồng bộ
Chia dữ liệu nhận được ở bộ đệm bên thu thành các khối có chiều dài
Lsymbol/2. Để đơn giản, ta coi các khối đó là một phần tử của mảng A
4
i=0;
MinSqr[0 5]=0;
i=0;
MinSqr[0 5]=0;
i=0;
MinSqr[0 5]=0;
MinSqr[i]= ∑((A[i+2]-A[i])
2

)
i=i+1
Nguyễn Hạnh
T
F
o Đồng bộ tinh  Tìm điểm đồng bộ chính xác
T
F
5
i<6
i<6
MinSqr[i]= ∑((A[i+2]-A[i])
2
)
i=i+1
Cho i: 0 -> 5 tìm min của
Minsqr  i+2 là cửa sổ chứa
điểm bắt đầu khung;
TempPoint= (i+2)*ShiftLength
Dịch=False
dịch TempPoint đi
1 Frame (+96*3*2)
Dich=True
TempPoint <
độ dài 2
symbol
(96*2*2)
TempPoint <
độ dài 2
symbol

(96*2*2)
Nguyễn Hạnh
T
b. Getdata(Int16 * BufferIn, CFLOAT * OutSynchronuos, int
iFrameTransLengh)
 Nhận dữ liệu từ bộ đệm ping/pong về bộ đệm chương trình
- Một khung đầy đủ sẽ được lưu vào Mảng OutSynchorous bao gồm
64*3 phần tử kiểu CFLOAT (re,im)
BufferI
n
BufferIn[2
k]
BufferIn[2k
+1]
BufferIn[2K
+2]
BufferIn[2k
+3]
…
Kiểu int int int int …
Giá trị a b c d …
OutSynchronous OutSynchronous[k] OutSynchronous[k+1] …
Kiểu CFLOAT CFLOAT …
Giá trị {a/10000,b/10000} {a/10000,b/10000} …
c. RemoveGardLengh(FrameInReceiver, FrameWithoutGard,
FFTLengh, GardLengh, NumDataofFrame)
6
Bằng Phương pháp Bình phương tối thiểu, So sánh
mảng A với mảng B có độ dài đúng bằng 1 Frame
với điểm đầu của mảng A trượt dần từ TempPoint

đến TempPoint – L (hình vẽ)
 Tìm được SynPoint
Dich=
True?
Dich=
True?
Dịch SynPoint ngược
lại 1 khoảng đúng bằng
1 Frame (-96*3*2)
Nguyễn Hạnh
- Input: FrameInReceiver :3*96 phần tử kiểu CFLOAT
- Output:FrameWithoutGard: 3*64 phần tử kiểu CFLOAT
d. FrameFFT(FrameWithoutGard, WnFFT, FFTLengh, FFTExp,
NumDataofFrame)
- Input: FrameWithoutGard 3*64 phần tử kiểu CFLOAT
- Output: FrameWithoutGard 3*64 phần tử kiểu CFLOAT
e. ChannelEstimation(CFLOAT * FrameWithoutGard, CFLOAT *
EstimationOut, int FFTLengh, int NumDataofFrame, int NullLow, int
NullHigh)
- Input: FrameWithoutGard 3*64 phần tử kiểu CFLOAT
- Output: EstimationOut 32 phần tử kiểu CFLOAT (64-2NullLow-
2NullHigh)
7
Nguyễn Hạnh
f. QamInvert(EstimationOut, QamOut, NumDataofFrame*(FFTLengh-
NullLow-NullHigh));
- Input: 32 phần tử kiểu CFLOAT
- Output: 32 phần tử kiểu int
 Thực hiện bằng việc ánh xạ ngược từ đồ thị QAM
g. Symbol2Data( QamOut, DataOut, NumDataofFrame*(FFTLengh-

NullLow-NullHigh)
- Input: 32 phần tử kiểu int
- Output: 16 phần tử kiểu int
 Ghép 2 phần tử kiểu int liên tiếp tạo thành 1 phần tử kiểu int mới ứng
với 1 kí tự char 8 bit trong bảng mã ASCII
8