Giảm PAPR trong hệ thống OFDM bằng phương pháp nén giãn

Lunăvĕnătốtănghiệp
Trang 1

MCăLC

LụăLCHăKHOAăHC i
LIăCAMăĐOAN iii
LIăCMăT iv
TịMăTT v
ABSTRACT vi
CỄCăCHăVITăTT vii
Chngă1:ăTNGăQUAN 11
1.1ăTngăquanăđătƠi 11
1.2.ăMcătiêuăkháchăthăvƠăđiătngănghiênăcu 11
1.3.ăNhimăvăvƠăgiiăhnăđătƠi 12
1.4.ăPhngăphápănghiênăcu 13
Chngă2:ăCăSăLụăTHUYT 14
2.1ăCácăphngăphápăgimăPAPRătrongăhăthngăOFDM 14
2.1.1 Giới thiệu chương 14
2.1.2 Các bài báo và hội nghị liên quan 14
2.1.3 Phân loại các phương pháp giảm PAPR 17
2.1.4 Các phương pháp giảm PAPR 18
2.1.4.1ăPhươngăphápăCtăBiênăĐă(AmplitudeăClipping)ă[19] 18
2.1.4.2ăPhươngăphápăCaăSổăĐnhă(PeakăWindowing)ă[15] 19
2.1.4.3ăPhươngăphápăChiaătỷălệăĐưngăbaoă(EnvelopeăScaling)ă[2] 19
2.1.4.4ăPhươngăphápăCpănhtăPhaăNgẫuănhiênă(RandomăPhaseăUpdate)[3] 20
2.1.4.5ăPhươngăphápăBinăđổiăHadamardă[20] 20
2.1.4.6ăPhươngăphápăChènădãyăMãăgiă(DummyăSequence Insertion) [16] 20
2.1.4.7ăPhươngăphápăLưcăĐồăChnăMứcăSLMă(ăSelectedăLevelăMapping)ă[1] 20
2.1.4.8ăPhươngăphápăDãyătruyềnăRiêngăphầnă(ăPartialăTransmităSequenceă)ă[4] 21
2.1.4.9ăPhươngăphápăGhépăxenă(InterleavingăTechnique)ă[17] 21

Lunăvĕnătốtănghiệp
Trang 2

2.1.4.10ăPhươngăphápăĐơnăánhăÂmăhiệuă(ToneăInjectionăTechnique)ă[8] 21
2.1.4.11ăPhươngăphápăMărngăKhôngăgianătínăhiệuă(Activeăconstellationă
extention)[9] 21
2.1.4.12ăPhươngăphápăLưcăđồăMãăhóaăKhốiă(BlockăCodingăSchemes)ă[6] 22
2.1.4.13ăPhươngăphápăLưcăđồăMãăhóaăKhốiăconă(SubăBlockăCodingăScheme)[14]
22
2.1.5 Các tiêu chí lựa chọn phương pháp giảm PAPR [13] 23
2.1.6 So sánh một vài phương pháp giảm PAPR 23
2.1.7 Kết luận 23
2.2ăGimăPAPRătrongăhăthngăOFDM 24
2.2.3 Tổng quan kỹ thuật nén giãn tín hiệu 28
2.2.3.1ăLchăsăkỹăthutănénăgiãnătínăhiệu 28
2.2.3.2ăNénăgiãnătínăhiệuătrongăhệăthốngăOFDM 29
2.2.3.3 Nén giãn tín hiệu theo luật Mu 30
2.2.3.4 Nén giãn tín hiệu theo hàm mũ [5] 32
2.2.4 Mô hình nén giãn tín hiệu theo luật Mu 34
2.2.4.1ăĐặcătínhănénăgiãnăLutăMuă[27] 34
2.2.4.2ăMôăhìnhănénăgiãnălutăMuătrongăhệăthốngăOFDM 35
2.3 Kết luận 38
Chngă3:ăMỌăPHNGPHNGăPHỄPăNÉNăGIÃNăTệNăHIUăLÀM
GIMăPAPRăCHOăHăTHNGăOFDMăBNGăPHNăMM MATLAB
PHIểNăBNă7.9 39
3.1.ăMôăhìnhănénăgiƣnălutăMuătrongăhăthngăOFDM 39
3.2ăMôăphngăgimăPAPRătrongăhăthngăOFDMăbngăchngătrìnhăMatlabă7.9 41
3.2.1 Mục tiêu mô phỏng: 41
3.2.2 Lưu đồ thuật toán chương trình PAPR_BER_OFDM.m cho hệ thống OFDM có
bộ nén giản luật Mu làm giảm PAPR 41

3.2.3 Các thông số mô phỏng trong PAPR_BER_OFDM.m và bài báo [24] 46
3.2.4 Kết quả mô phỏng PAPR và BER của luận văn và so sánh với bài báo [24] 46
3.3 Mô hìnhănénăgiƣnăsădngăbinăđiălutăMuă- Modified 54
Lunăvĕnătốtănghiệp
Trang 3

3.3.1 Mục tiêu mô phỏng: 54
3.3.2 Các tham số mô phỏng chương trình New_COM_OFDM.m 55
3.3.3 Kết quả mô phỏng PAPR và BER của chương trình New_COM_OFDM.m 56
3.3.4 Nhận xét kết quả mô phỏng: 61
3.3.5 Kết luận 61
3.4ăKtălunăchngă3 62
Chngă4:ăTHITăKăHăTHNGăOFDMăVÀăGIMăPAPRăTRểNă
KIT FPGA SPARTAN-3E 63
4.1ăTngăquanăvăKITăFPGAăvƠăcácăcôngăcăthităk 63
4.1.1 KIT Xilinx Spartan 3e và tài nguyên sử dụng 63
4.1.2 Công cụ Xilinx System Generator 65
4.1.2.1ăPhầnămềmăSystemăGeneratoră12.4 65
4.1.2.2ăCácăthưăviệnăSystemăGeneratorăsădngătrongălunăvĕn 66
4.1.2.3ăMôiătrưngămôăphngăthiăgianăthựcăvàăchứcănĕngăCo-Simulation 67
4.2ăThcăhinăhăthngăOFDMătrên FPGA 67
4.2.1 Thực hiện khối tạo dữ liệu ngẫu nhiên 67
4.2.2 Thực hiện khối điều chế 16QAM và giải điều chế 16QAM 68
4.2.3 Thực hiện khối IFFT và FFT 71
4.2.4 Thực hiện khối AWGN: 72
4.3ăThcăhinăkhiăgimăPAPRăbngăphngăphápănénăgiƣn 73
4.4ăMôăhìnhăgimăPAPRătrongăhăthngăOFDMăthcăhinătrênăFPGA 77
4.5ăPhơnătíchăktăquăthităkăhăthngăOFDMăcóăkhiănénăgiƣnătrênăKITăSpartană
3e 80
4.5.1 So sánh dạng sóng giữa mô phỏng MATLAB bằng chương trình

BER_PAPR_OFDM.m của chương 3 với mô phỏng trên KIT Spartan 3e 80
4.5.1.1ăDngăsóngăngõăraăkhốiătoădăliệuăngẫuănhiênăDataSource 80
4.5.1.2ăDngăsóngăngõăraăkhốiăđiềuăchă16-QAM 81
4.5.1.3ăDngăsóngăngõăraăkhốiăIFFT 83
4.5.1.4ăDngăsóngăsauăkhiăquaăbănénăgiãn 84
Lunăvĕnătốtănghiệp
Trang 4

4.5.1.5ăDngăsóngăsauăkhiăquaăkênhătruyền 85
4.5.1.6ăDngăsóngăsauăkhiăquaăbăgiiănénăgiãn 86
4.5.1.7ăDngăsóngăngõăraăkhốiăFFT 87
4.5.1.8ăSơăđồăchòmăsaoătínăhiệuμ 88
4.5.2 Kiểm tra chuỗi bit dữ liệu phát và thu của mô phỏng trên KIT Spartan 3e bằng
dao động kí 90
4.5.2.1ăTrưngăhpăkhôngăcóănhiuăAWGNătrênăđưngătruyềnăsóngăgiaăphátăvàă
thu: 91
4.5.2.2ăTrưngăhpăcóănhiuăAWGNăămứcătoăliă(BERăkhácă0)ătrênăđưngă
truyềnăsóngăgiaăphátăvàăthuμ 94
4.5.3 Các thông số hệ thống và tài nguyên sử dụng 98
4.6. Ktălunăchngă4 99
Chngă5:ăăKTăLUNăVÀăHNGăPHỄTăTRIN 100
5.1ăKtălun 100
5.1.1 Các mục tiêu luận văn đã đạt được 100
5.1.2 Các mục tiêu luận văn chưa đạt được : 100
5.2ăHngăphátătrinăđătƠi 100
Phălc 101
LýăthuytăvăOFDM 101
CácăhìnhăhoƠnăchnh 105
TƠiăliuăthamăkho 108

Lunăvĕnătốtănghiệp
Trang 5

LităkêăHình

Hìnhă2.1ăSơăđồătổngăquátăcácăphươngăphápăgim PAPR [14] 18
Hìnhă2.2ăSơăđồăkhốiăhệăthốngăOFDM. 24
Hìnhă2.3ăBăđiềuăchăOFDM. 25
Hìnhă2.4ăSơăđồăbăgiiăđiềuăchăOFDM. 26
Hìnhă2.5ăμăHàmăphânăphốiăCCDFăcủaătínăhiệuăviăhệăsốăquáălyămẫuăLăkhácă
nhau[1] 28
Hìnhă2.6ăGimăPAPRătrongăhệăthốngăOFDMădùngăkỹăthutănénăgiãnălutăµă[11]. 29
Hìnhă2.7ăĐồăthăbiuădinămốiăquanăhệăcủaătínăhiệuăvàoă- raăcủaălutăµă[27] 30
Hìnhă2.8ăSơăđồăhệăthốngăOFDMăsădngănénăgiãnătheoăhàmămũă[5] 32
Hìnhă2.9μăĐặcătuynănénălutăMuăviăcácăhệăsốăMuăkhácănhau 35
Hình 2.10ăMôăhìnhănénăgiãnăgimăPAPRătrongăhệăthốngăOFDM 37
Hìnhă3.1μăMôăhìnhănénăgiãnăgimăPAPRătrongăOFDM 39
Hìnhă3.2ăμăĐặcătuynănénăgiãnăviăhệăsốăMuă=ă255 40
Hìnhă3.3μăLưuăđồăthutătoánăăPAPR_BER_OFDM.m cóăbănénăginăMuăălàmăgimă
PAPR 43
Hìnhă3.4aμăPAPRătrongăchươngătrìnhăPAPR_BER_OFDM.măcủaătínăhiệuăkhiăchưaă
nénăvàăcácătínăhiệuănénăviăhệăsốăMuă=ă8,ă60,ă255 47

Hìnhă3.4bμăPAPRătrongăHìnhă7ăcủaăbàiăbáoă[24]ăviăhệăsốăMuă=ă8,ă60ăvàă255. 48
Hìnhă3.5aμăBERăcủaătínăhiệuăchưaănénăvàăkhiănénăviăhệăsốăMu=ă8,ă60,ă255ătrongă
chươngătrìnhăPAPR_BER_OFDM.m 50
Hìnhă3.5bμăBERăviăhệăsốăMu=60ăvàă255ătrongăHìnhă12ăcủaăbàiăbáoă[24] 50
Hìnhă3.6μăPhổătínăhiệuăOFDMăkhiăchưaănénăvàătínăhiệuăđưcănénăviăMuă=ă8. 52
Hìnhă3.7μăPhổătínăhiệuăOFDMăkhiăchưaănénăvàătínăhiệuăđưcănénăviăMuă=ă255. 52
Hìnhă3.8μăMôăhìnhănénăgiãnăsădngăMuă- ModifiedăgimăPAPRătrongăOFDM 54
Hìnhă3.9aμăPAPRăcủaătínăhiệuătrưcăkhiăápădngănénăgiãnăvàăsauăkhiăápădngănénă
giãnătrongăchươngătrìnhăNew_COM_OFDM.m viăhệăsốăMuălầnălưtălàă6, 8, 10,
60 và 255 56
Lunăvĕnătốtănghiệp
Trang 6

Hìnhă3.9bμăPAPRăcủaătínăhiệuătrưcăkhiăápădngănénăgiãnăvàăsauăkhiăápădngănénă
giãnătrongăchươngătrìnhăPAPR_BER_OFDM.m viăhệăsốăMuălầnălưtălàă6, 8,10,
60 và 255 57
Hìnhă3.9cμăPAPRătrongăHìnhă7ăcủaăbàiăbáoăhiănghă[24]ăviăhệăsốăMuă=ă2. 58
Hìnhă3.9dμăBERăcủaătínăhiệuătrưcăkhiănénăgiãnăvàăsauăkhiănénăgiãnătrongăchươngă
trình New_COM_OFDM.m viăhệăsốăMuălầnălưtălàă6, 8, 10, 60 và 255 59
Hìnhă3.9eμăBERăcủaătínăhiệuătrưcăkhiănénăgiãnăvàăsauăkhiănénăgiãnătrongăchươngă
trình PAPR_BER_OFDM.m viăhệăsốăMuălầnălưtălàă6, 8, 10, 60 và 255 59
Hìnhă3.9fμăBERăviăhệăsốăMu=2ătrongăHìnhă12ăcủaăbàiăbáoăhiănghă[24] 60
Hìnhă3.10μăPAPRăvàăBERăviăhệăsốăMu=10ătrongăchươngătrìnhă
PAPR_BER_OFDM.m 62
Hình 4.1: KIT Spartan 3e hãng Xilinx 63
Hìnhă4.2μăCácăngoiăviătrênăKITăSpartană3e 64
Hìnhă4.3μăQuyătrìnhăthităkăcủaăSystemăGenerator 65
Hìnhă4.4μăThưăviệnăcủaăSystemăGeneratorăăăăăăăăHìnhă4.5μăKhốiăSystemăGenerator66
Hìnhă4.6μăMôăhìnhăchyăCo-Simulation trong System Generator 67
Hìnhă4.7μăKhốiătoădăliệuăngẫuănhiênăvàăcácăthôngăsố 68

Hìnhă4.8μăMchăthựcăhiệnă16QAMătrênăSystem Generator 69
Hìnhă4.9μăDngăsóngăngõăraăI,ăQăcủaă16QAMătrênăSystemăGenerator 69
Hìnhă4.10μăMchăthựcăhiệnăgiiăánhăxă16QAMătrênăSystem Generator 70
Hìnhă4.11μăDngăsóngăngõăraăI,ăQăcủaăgiiăánhăxă16QAMătrênăSystemăGenerator
70
Hìnhă4.12μăCuăhìnhăkhốiăIFFTătrênăSystemăGenerator 71
Hìnhă4.13μăCuăhìnhăkhốiăFFTătrênăSystemăGenerator 72
Hìnhă4.14μăKhốiăAWGNătrongăSystemăGenerator 72
Hìnhă4.15μăKhốiănhiuăAWGNătrênăSystemăGenerator 73
Hìnhă4.17μăSơăđồănguyênălýăbănénăgiãnăvàăgiiănénăgiãnătínăhiệu 74
Hìnhă4.18μăMchăthựcăhiệnăbănénătrênăSystemăGenerator 75
Hìnhă4.19μăMchăthựcăhiệnăbăgiiănénătrênăSystemăGenerator 75
Lunăvĕnătốtănghiệp
Trang 7

Hìnhă4.20μăTàiănguyênăphầnăcứngăcủaăkhốiănénăvàăgiiănénătrênăKITăSpartană3e . 76
Hìnhă4.21μăMôăhìnhăgimăPAPR trong OFDM trên System Generator (xem hình
lnăăPhălcă) 77
Hìnhă4.22μăMôăhìnhăgimăPAPRăsauăkhiăbiênădchătrênăSystemăGenerator 78
Hìnhă4.23μăThựcăhiệnăchyăchươngătrìnhăgimăPAPRătrênăKITăSpartană3e 79
Hìnhă4.24aμăDngăsóngăngõăraătoădăliệuănhăphânăcủaăchươngătrìnhă
PAPR_BER_OFDM.m trên Matlab 80
Hìnhă4.24bμăDngăsóngăngõăraătoădăliệuănhăphânătrênăKITăSpartană3e 81
Hìnhă4.25aμăDngăsóngăngõăraătínăhiệuă16QAMătrênăMatlab 81
Hìnhă4.25bμăDngăsóngăngõăraătínăhiệuă16QAMătrênăKITăSpartană3e 82
Hìnhă4.26aμăDngăsóngăngõăraătínăhiệuăIFFTătrênăMatlab 83
Hìnhă4.26bμăDngăsóngăngõăraătínăhiệuăIFFTătrênăKITăSpartană3e 83
Hình 4.27a: DngăsóngăngõăraătínăhiệuănénăchươngătrìnhăPAPR_BER_OFDM.mă
trên Matlab 84
Hìnhă4.27bμăDngăsóngăngõăraătínăhiệuănénătrênăKITăSpartan 3e 84

Hìnhă4.28aμăDngăsóngăngõăraătínăhiệuănénăchươngătrìnhăPAPR_BER_OFDM.mă
trên Matlab 85
Hìnhă4.28bμăDngăsóngăngõăraătínăhiệuănénătrênăKITăSpartană3e 85
Hìnhă4.29aμăDngăsóngăngõăraătínăhiệuănénăchươngătrìnhăPAPR_BER_OFDM.mă
trên Matlab 86
Hìnhă4.29bμăDng sóngăngõăraătínăhiệuănénătrênăKITăSpartană3e 86
Hìnhă4.30aμăDngăsóngăngõăraătínăhiệuănénăchươngătrìnhăPAPR_BER_OFDM.mă
trên Matlab 87
Hìnhă4.30bμăDngăsóngăngõăraătínăhiệuănénătrênăKITăSpartană3e 87
Hìnhă4.31aμăSơăđồăchòmăsaoătínăhiệu16QAMăphátăđiătrongăchươngătrìnhă
PAPR_BER_OFDM.m trên Matlab 88
Hìnhă4.31bμăSơăđồăchòmăsaoătínăhiệu16QAMăphátăđiătrênăKITăSpartană3e 88
Hìnhă4.31cμăSơăđồăchòmăsaoătín hiệu16QAMăthuăvềătrongăchươngătrìnhă
PAPR_BER_OFDM.m trên Matlab 89
Hìnhă4.31dμăSơăđồăchòmăsaoătínăhiệu16QAMăthuăvềătrênăKITăSpartan 3e 89
Lunăvĕnătốtănghiệp
Trang 8

Hìnhă4.32μăTỷăsốăBERăvàăSNRăgiaăMatlabăvàăKITăSpartană3e 90
Hìnhă4.33aμăDngăsóngădăliệuănhăphână256ăbităcốăđnhălàădăliệuăđầuăvàoăchươngă
trình PAPR_BER_OFDM.m trên Matlab 91
Hìnhă4.33bμăDngăsóngădăliệuănhăphână256ăbităcốăđnhălàădăliệuăđầuăvàoăhệă
thốngăOFDMătrênăKITăSpartană3e 91
Hìnhă4.33cμăDngăsóngădăliệuănhăphână256ăbităcốăđnhăphíaăthuăcủaăchươngătrìnhă
PAPR_BER_OFDM.m trên Matlab 92
Hìnhă4.33dμăDngăsóngădăliệuănhăphână256ăbităcốăđnhăphíaăthuăcủaăhệăthốngă
OFDM trên KIT Spartan 3e 92
Hình 4.33e: BER khiăphátăchuiă256ăbităcốăđnhăkhôngănhiuăcủaăchươngătrìnhă
PAPR_BER_OFDM.măthựcăhiệnătrênăMatlab 93
Hìnhă4.33fμăBERăkhiăphátăchui 256ăbităcốăđnhăkhôngănhiuăthựcăhiệnătrênăKITă

Spartan 3e 93
Hìnhă4.34μăDngăsóngădăliệuăphátăvàăthu 94
Hìnhă4.35aμăDngăsóngădăliệuănhăphână256ăbităcốăđnhălàădăliệuăđầuăvàoăchươngă
trình PAPR_BER_OFDM.m trên Matlab 95
Hìnhă4.35bμăDngăsóngădăliệuănhăphână256ăbităcốăđnhălàădăliệuăđầuăvàoăhệă
thốngăOFDMătrênăKITăSpartană3e 95
Hìnhă4.35cμăDngăsóngădăliệuănhăphână256ăbităcốăđnhăphíaăthuăcủaăchươngătrìnhă
PAPR_BER_OFDM.m trên Matlab 96
Hìnhă4.35dμăDngăsóngădăliệuănhăphână256ăbităcốăđnhăphíaăthuăcủaăhệăthốngă
OFDM trên KIT Spartan 3e 96
Hìnhă4.35eμăChuiă1024ăbităphátăvàăthuăvềăviăSNR=24.5ădBăămứcătoăliă(BERă
≠0) 97
Hình 4.35f: BER khiăphátăchuiă1024ăbităcốăđnhăcóănhiuăviăSNRă=ă24.5dBăthựcă
hiệnătrênăKITăSpartană3eăămứcătoăliă(BERă≠0) 97
Hìnhă4.36μăDngăsóng dăliệuăphátăvàăthuătrênădaoăđngăký 98
Hìnhă4.37μăCaăsổăsauăkhiăbiênădchăthànhăcôngătrênăSystemăGenerator 99
HìnhăP1.1ăKhongăboăvệ 101
HìnhăP1.2ăTáchăkhongăboăvệăămiămẫuătínăhiệuăthu. 102
HìnhăP1.3ăSơăđồăđiềuăchăOFDMăsădngăIFFT. 104
Lunăvĕnătốtănghiệp
Trang 9

HìnhăP1.4ăSơăđồăkhốiăbăgiiăđiềuăchăOFDMăsădngăFFT. 105

Lunăvĕnătốtănghiệp
Trang 10

LităkêăBng
Bngă2.1ăSoăsánhăcácăphươngăphápălàmăgimăPAPRă[13] 23
Bngă3.1μăCácăthôngăsốămôăphngăchươngătrìnhăPAPR_BER_OFDM.mătrênă
Matlabăcủaălunăvĕnă(cácăthamăsốăxemăphầnăkhiătoăcủaăchươngătrìnhă
PAPR_BER_OFDM.m- Phălcă) 46
Bngă3.2μăCácăthôngăsốămôăphngătrênăMatlabăcủaăbàiăbáoă[24]ă(ătheoăchuẩnăIEEEă
802.11aăBngă79ătrangă9ăcủaă[30]) 46

Bngă3.3μăBngăcácăgiáătrăPAPRăcủaăchươngătrìnhăPAPR_BER_OFDM.măvàăbàiă
báoă[24]ătiămứcăCCDFă=ă10
-4
48
Bngă3.4μăBngăcácăgiáătrăBERăcủaăchươngătrìnhăPAPR_BER_OFDM.măvàăbàiă
báoă[24]ătiămứcăSNRă=ă30ădB. 51
Bngă3.5μăBngăcácăthamăsốăcủaăphổătrongăchươngătrìnhăPAPR_BER_OFDM.măvàă
bài báo [24]. 53
Bngă3.6aμăCácăthôngăsốămôăphngăchươngătrìnhăNew_COM_OFDM.mătrênă
Matlabăcủaălunăvĕn 55
Bngă3.6băμăSoăsánhăcácăgiáătrăPAPRăcủaăchươngătrìnhăNew_COM_OFDM.măvàă
chươngătrìnhăPAPR_BER_OFDM.m. 57
Bngă3.6cμăSoăsánhăcácăgiáătrăBERăcủaăchươngătrìnhăNew_COM_OFDM.m và
chươngătrìnhăPAPR_BER_OFDM.mătiămứcăSNRă=ă30ădB 60
Bngă4.1μăCácăthôngăsốăKITăSpartană3e 63
Bngă4.2μăCácălinhăkiệnăđưcăktănốiăviăFPGAăXC3S500E 64
Bngă4.3μăBngăánhăxă16ăQAMătheoăchuẩnăIEEEă802.11aă(ăBngă84ătrang 16ăcủaă
[30]) 68
Bngă4.4μăTàiănguyênăbănénăvàăgiiănénăsădng 76
Bngă4.5μăTàiănguyênăđưcăsădngătrênăKITăSpartană3e 99
Lunăvĕnătốtănghiệp
Chươngă1: Tổngăquan Trang 11

Chngă1:ăTNG QUAN
1.1 Tổng quan đề tài
KỹăthutăOFDMălàămtătrưngăhpăđặcăbiệtăcủaăđiềuăchăđaăsóngămang,ăphùăhpăchoă
việcăthităkămtăhệăthốngăcóătốcăđătruyềnădẫnăcao,ăloiăbăđưcănhiuăxuyênăkýătựăISI,ă
nhiuăxuyênăkênhăICI…ăBênăcnhănhngăưuăđimănổiăbt,ănóăvẫnătồnătiănhngănhưcă
đimănhtăđnh.ăNhưcăđimăchínhăcủaăOFDMălàătỷăsốăcôngăsutăđnhătrungăbìnhăPAPRă
(PeakătoăAverageăPowerăRatio)ăkháăln [6].ăPAPRă lnă doăOFDMăsădngănhiềuăsóngă

mangăđătruyềnăthôngătin,ăgiáătrăcựcăđiăcủaăkýătựătrênămtăsóngămangăcóăthăvưtăxaă
mứcătrungă bìnhă trênătoànă bă sóngă mang.ă Vìăvy,ăđăkhôngă làmăméoă tínă hiệuă phát,ă bă
khuchăđiăcôngăsutăphiăđặtăăchăđădựătrălnănênăhiệuăsutăsădngăkhôngăcao.ăĐă
khcăphcănhngăhnăchănày,ănhiềuăbàiăbáoăvàăhiănghă[6][13][14] đãănghiênăcứuăvàă
đưaăraănhiềuăphươngăphápăgimăPAPR,ăphươngăphápăbinăđổiănénăgiãnă[24]ălàămtătrongă
nhngăphươngăphápăgimăPAPRăhiệuăquăvàădădàngăthựcăhiện.ăTrongălunăvĕn này,ăkỹ
thutănénăgiãnădựaătrênălutănénăMu [24]ăđưcăứngădngăđăgimăPAPRăvàătĕngăhiệuăsută
choăhệăthống.ăBàiăbáoă[24]ăđãăđềăxut kỹăthutăgimăPAPRăsădngăhàmăarctantăchoăktă
quătốtăhơnăsoăviăcácăkỹăthutănénăgiãnăsădngălutăMuăvàănénăgiãnăhàmămũ,ătuyănhiên
lutănénăgiãnăMuăkhôngăphứcătpăvàădădàngăthựcăhiệnătrênăphầnăcứngănênăđềătàiăsădngă
lutănénăgiãnăMuăđăgimăPAPR.
1.2. Mục tiêu khách thể và đối tượng nghiên cứu
ĐềătàiăsătìmăhiuătổngăquanăhệăthốngăOFDM,ăcácănhăhưngăđnăhệăthốngăOFDMă
khiătỷăsốăPAPRăcao,ăphânătíchătổngăquanăưuăvàănhưcăđimăcácăphươngăphápăgimăPAPRă
thôngăquaăcácăbàiăbáoăhiănghăđưcăđềăcpătrongăchươngă2ăcủaălunăvĕn,ădựaătrênăcơăsă
đóăđềăxutăcáchăgimăPAPRăbằngăphươngăphápănénăgiãnătínăhiệuăsădngălutănénăgiãnă
Mu, so sánh khănĕngăgimăPAPRăviăcácăphươngăphápănénăgiãnăkhác.
DựaătrênăcácăktăquăphânătíchăvàăsoăsánhăkhiăápădngălutănénăgiãnăMuăvàoăhệăthốngă
OFDMătrongăchươngă3,ăngưiăthựcăhiệnăsăthităkăhệăthốngăgimăPAPRătrongăOFDMă
trênăphầnăcứng,ăsauăđóăsoăsánhăktăquăviăchươngătrìnhăgimăPAPRăchyătrênăphầnămềmă
Matlabăphiênăbnă7.9.
Lunăvĕnătốtănghiệp
Chươngă1: Tổngăquan Trang 12

1.3. Nhiệm vụ và giới hạn đề tài
Theo bài báo IEEE [24] củaăOrhanăGaziăsădngăphươngăphápănénăgiãnătheoălutăMuă
viăhàmălog(.) đưcăthayăthăbiăhàmăarctant(.) vàăktăquămôăphngăchoăthy, PAPRăcủaă
tínăhiệuăOFDMăgimă6ălầnăsoăviătínăhiệuăOFDMăbanăđầu.ă
Trong bài báo [5] củaăTaoăJiangăsădngăphươngăphápănénăgiãnătheoăhàmămũăcóăkhă
nĕngăgimăPAPRă6ălầnăsoăviătínăhiệuăOFDMăbanăđầuăviăBERătốtăhơnăsoăviăphươngă

phápănénăgiãnătheoălutăMu,ăđặcătínhăBERăđtăđưcăgầnăviăđặcătínhăBERăcủaătínăhiệuă
banăđầu.
Lunăvĕn săđiăsâuăvàoăphươngăphápănénăgiãnătheoălutăMu đăgimăPAPRăcủaătínă
hiệuăOFDMănhằmăđtăđưcăkhănĕngăgimăPAPRăcaoăvừaăciăthiệnăBERăcủaăhệăthống,ă
sauăđóăthităkăbănénăgiãnăgimăPAPRătrongăhệăthốngăOFDMătrênăphầnăcứng,ăsoăsánhă
cácăktăquăthuăđưcătrênăphầnăcứngăvàăktăquămôăphngăgimăPAPRătrênăMatlabăphiênă
bnă7.9.
Đềătàiăcóăniădungănhưăsau:
- Chươngă1 Giiăthiệuătổngăquan,ăgiiăhn,ănhiệmăvăvàăphươngăphápănghiênăcứuăcủaăđềă
tài.
- Chươngă 2ă Cácă phươngă phápă gimă PAPRătrongă hệă thốngă OFDMμă Tómăttă cácăktă quă
nghiênăcứuăngoàiănưcăliênăquanăđnăcácăphươngăpháp gimăPAPR, trìnhăbàyăcácăphươngă
phápăgimăPAPRăvàăưuănhưcăđimăcủaătừngăphươngăpháp dựaătrênăcácăbàiăbáo,ăhiănghă
IEEEătừănĕmă2001ăđnănĕmă2011.
- Chươngă3ăGimăPAPRăbằngăphươngăphápănénăgiãnătínăhiệuμăXâyădựngăchươngătrìnhăthựcă
hiệnănénătínăhiệuăsădngălutăMuătrongăhệăthốngăOFDMătrênăphầnămềmăMatlab phiên
bnă7.9,ăđăđmăboăktăquăcủaăchươngătrình,ăktăquămôăphngăPAPRăvàăBERăsăso
sánhă viă bàiă báoă hiă nghă [24],ă bàiă báoă đưcă đĕngă trongă hiă nghă ắUltra Modern
Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT) nĕmă2011.
- Chươngă4ăTrênăcơăsăchươngă3,ăchươngă4ăthităkăhệăthốngăgimăPAPRătrênăphầnăcứngă
FPGAă đă thă hiệnă ktă quă thựcă tă trênă mchă phầnă cứngă củaă chươngă trìnhă môă phngă
chươngă3,ăthităkăphầnăcứngăchươngă4ădựaătrênăbàiăbáoă[29],ăđưcăđĕngătrênăhiănghă
Lunăvĕnătốtănghiệp
Chươngă1: Tổngăquan Trang 13

ắReconfigurable Computing and FPGAs (ReConFig)”ănĕmă2010.
- Chươngă5ăMărngăđềătàiădựaătrênăcácăưuăđimăvàănhưcăđimăđãăphânătíchăăchươngă3ă
vàăktăquăthựcăhiệnăgimăPAPRătrênăphầnăcứngăăchươngă4,ăchươngă5ăsăđềăxutăhưngă
nghiênăcứuăgimătỷăsốăPAPRănhưăsauμ
TừălutănénăgiãnăMuăcơăbnăăbàiăbáoă[17],ăngưiăthựcăhiệnăđềătàiăsăbinăđổiălutăMuă

theoăhưngăgimăPAPRănênăcóătên là Mu-Modified.ăLutăMuăậModifiedăsăthựcăhiệnănénă
tínăhiệuătươngătựălutăMuăcơăbnănhưngăthayăvìănhânătínăhiệuănénăviăgiáătrălnănhtăcủaă
tínăhiệuăngõăvào,ălutăMuăậModifiedăsănhânăviăgiáătrătrungăbìnhăcủaătínăhiệuăngõăvàoă
doăđóăgiáătrăđnhătínăhiệuăkhiănénăsăgimăvàătỷăsốăPAPRăgim.ăLutăMu-Modifiedăđưcă
trìnhăbàyăămcă5.1ăcủaălunăvĕn,ăktăquămôăphngăsauăkhiăápădngălutăMu-Modifiedăsă
soăsánhăktăquăviăbàiăbáoă[24].
Chươngă6ăHưngăphátătrinăvàăktălunμ Phátătrinăcácăđềăxutăcủaăchươngă5 trên KIT FPGA.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Đăđápăứngămcăđíchăđềătài,ăngưiăthựcăhiệnăđềătàiăsăthựcăhiệnăcácăniădungăsauμ
- TìmăhiuăvàătổngăhpăttăcăktăquăvềăcácăphươngăphápăgimăPAPRătrongăhệăthốngă
OFDM trong các bài báo,ăhiănghănưcăngoàiăthiăgianăgầnăđâyătrênăcácătpăchíănhưμătpă
chíăIEEEătừănĕmă2001ăđnănĕmă2011,ăătpăchíăkhoaăhcăquốcătă- International Journal of
Scientific and Research Publications nĕmă2012,ătpăchíăxălýătínăhiệuă- Journal of Signal
and Information Processing (

- XâyădựngăchươngătrìnhăthựcăhiệnănénătínăhiệuăsădngălutăMuătrongăhệăthốngăOFDMă
trênăphầnămềmăMatlab,ătrênăcơăsăđóăthựcăhiệnăgimăPAPRătrênăphầnăcứngăđăkimătraă
cácăktăquăchươngătrìnhăphầnămềmămôăphngăđưc.
- TrênăcơăsănmăvngăhotăđngăcủaăhệăthốngăgimăPAPRătrongăOFDMătrênăphầnăcứngă
vàăphầnămềm,ăngưiăthựcăhiệnăđềătàiăsăphátătrinăđềătàiătheoăcácăhưngăthay đổiălutănénă
giãn Mu đăgimăPAPR.
CácăktăquămôăphngăgimăPAPRăvàăBERătrongăchươngă3ăvàăchươngă5ăsăđưcăsoăsánhă
viăbàiăbáoăhiănghăIEEEă[24].

Lunăvĕnătốtănghiệp
Chươngă2: Cơăsălýăthuyt Trang 14

Chngă2: CăS LÝ THUYT

2.1 Các phương pháp giảm PAPR trong hệ thống OFDM

2.1.1ăGiiăthiệuăchương
KỹthutOFDMcónhiềulithnhưhiệusutphổcao,khôngnhhưngbinhiuxuyênkýtự
(ISI)vànhiuxuyênkênh(ICI).
NhưngămtătrongănhngăhnăchălnăcủaăhệăthốngăOFDMăđóălàătỷăsốăcôngăsutăđnhă
trênăcôngăsutătrung bình PAPR (Peak to Average Power Ratio) cao[5]. Nguyênănhânăcủaă
vnăđềănàyălàătrongămiềnăthiăgianămtătínăhiệuăđaăsóngămangălàătổngăcủaăcácătínăhiệuă
bĕngăhẹpăcủaăcácăsóngămangăcon,ă mtăsốăthiăđimăgiáătrătổngănàyălàăln,ăvàăăthiă
đimăkhácănóăliănh,ănghĩaălàăgiáătrăđnhăcủaătínăhiệuălàălnăsoăviăgiáătrătrungăbình.ăGiáă
trăPAPRăcaoăsălàmăgimăhiệuăquăcủaăhệăthốngădoăgiiăhnăhotăđngăcủaăbăkhuchăđiă
côngăsut[13],ăđănângăcaoăhotăđngăcủaăbăkhuchăđiăcôngăsutăRFălàămtăvnăđềătốnă
kémădoănóălàămtătrongănhngă băphnăđtă tiềnănhtă trongă máyăphátăvôătuyn.ăTrongă
chươngă nàyă să trìnhă bày kháiă niệmă vàă cácă phươngă phápă gimă PAPRă trongă hệă thốngă
OFDM.
2.1.2ăCácăbàiăbáoăvàăhiănghăliênăquan
Theoăcácănghiênăcứuătừănĕmă2001ăđnă2012ătrênăcácătpăchíăIEEEăvàătpăchíăkhoa
hcăquốcătă- International Journal of Scientific and Research Publications (ISSN: 2229-
5518,ăHouston,ăUSA),ăcóănhiềuăphươngăphápăgimăPAPRăđưcăđưaăraănhưμăphươngăphápă
nén giãn [5],ăphươngăphápădãyătruyềnăriêngăphầnă[4],ăphươngăphápălưc đồăchn mức[1]
vàămtăsốăphươngăphápăkhác [13].
2.1.2.1 Bài báo [1] nĕmă2001ăcủaănhómătácăgiăMarcoă Breiling,ă StefanăH.ăMülleră
WeinfurtnerăvàăJohannesăB.ăHuberăđãănghiênăcứuăcáchăgimăPAPRăbằngăphươngăphápă
SLMμăViệcăgimăPAPRăbằngăcáchănhânăchuiăphaăđcălpăb(u)ăviăchuiădăliệuăbanăđầuă
qătoăraăchuiăa(u)ăđcălpăthốngăkêăkhácănhauăbiuădinăcùngăthôngătinăbanăđầu,ăsauăđóă
Lunăvĕnătốtănghiệp
Chươngă2: Cơăsălýăthuyt Trang 15

kýătựăcóăPAPRănhănhtăsăđưcăchnăđăphátăđi,ătrongăđóă0ă<ăuă<ăU,ăviăgiăthuytăcóăUă
kýătựăOFDMăbanăđầuă(sơăđồăkhốiăHìnhă1ăvàăHìnhă2ăcủaă[1]).
QuanăsátăHìnhă3ăcủaă[1],ăviăphươngăphápăSLM,ăPAPRăcủaătínăhiệuăOFDMătiămứcă
CCDF = 10

-5
gimă1.8ădBăviăU=4ăvàăgimă2.5ădBăviăU=16ăsoăviătínăhiệuăOFDMăbană
đầu.
2.1.2.2 Bài báo [4]ănĕmă2004ăcủaănhómătácăgiăSeungăHeeăHanăvàăJaeăHongăLeeăđãă
đềăxutăcáchăgimăPAPRăbằngăphươngăphápăPTS.ăTrongăbàiăbáoănày,ăngoàiăphươngăphápă
PTSăthôngăthưngăcònăcóăhaiăphươngăphápăgimăPAPRălàăphươngăphápăPTSălặpăthayăđổiă
trngătháiăvàăkỹăthutăgiiăhnăsốălầnălặpăPTS.
QuanăsátăHìnhă4ăcủaă[4]ăviăcácăkỹăthutăPTSăgimăPAPRăđángăk soăviătínăhiệuă
OFDMăbanăđầu,ătiăCCDFă=ă10
-3
,ăPAPRăcủaătínăhiệuăgốcăbanăđầu,ătínăhiệuădùngăkỹăthută
PTSălặpăthayăđổiătrngătháiă(IterativeăFlippingăAlgorithm),ăkỹăthutăgiiăhnăsốălầnălặpă
PTSă(ReducedăComplexityăPTS)ăvàăkỹăthutăPTSăNguyênăThủyă(OrdinaryăPTS)ălầnălưtă
là 11dB, 7.8 dB, 6.9 dB và 6.55 dB.
2.1.2.3 Bài báo [5]ănĕmă2005ăcủaăTaoăJiang,ăYangăYangăvàăYongăHuaăSongăđãăđềă
xută să dngă kỹă thută Nénă Giãnă phiă tuynă theoă Hàmă Mũă (Exponentială Companding),ă
phépăbinăđổiănàyăsămangăliăhiệuăsutăcaoăhơn phươngăphápănénăgiãnătheoălutăµătrongă
hệăthốngăOFDM.
QuanăsátăHìnhă4ăcủaă[5],ăviăkỹăthutănénăgiãnătheoăhàmămũăgimă1dBăsoăviătínăhiệuă
banăđầu,ăkỹăthutănénăgiãnătheoălutăµăthayăđổiărtăítăkhongă0.1dBăsoăviătínăhiệuăbanăđầuă
tiămứcăCCDFă=ă10
-3
, Hình 6ăcủaă[5]ăchoăthyăhiệuăsutăcủaăphươngăphápănénăgiãnătheoă
hàmămũăgầnăviăhiệuăsutăgiiăhnăcủaăhệăthốngăOFDMăhơnăphươngăphápănénăgiãnătheoă
lutăµ.
2.1.2.4 Bài báo [7]ănĕmă2006ăcủaăChinăLiangăWangăvàăShengăJuăKuăđãăđềăxutăsă
dngă kỹă thută gimă PAPRă viă bină đổiă Nénă Giãnă Đơnă Gină (Lowă Complexityă
Compandingă),ăkỹăthutănàyăgimăđăphứcătpătrongăviệcătínhătoánăsoăviăphươngăphápă
nénăgiãnătheoăhàmămũăvàănénăgiãnătheoălutăµănhưngăvẫnăđmăboăkhănĕngăgimăPAPRă
và tốiăưuăhiệuăsutăcủaăhệăthống.

Lunăvĕnătốtănghiệp
Chươngă2: Cơăsălýăthuyt Trang 16

Quan sát Hình 3,ăHìnhă4ăvàăHìnhă5ăcủaă[7],ăkỹăthutănénăgiãnăđơnăginăcóămứcăPAPRă
caoăhơnăphươngăphápăgimăPAPRăbằngăphươngăphápănénăgiãnătheoăhàmămũătiăCCDFă=ă
10
-4
nhưngăhiệuăsutăBERăvàăhàmăMtăĐăPhổăCôngăSutăPSDă(PowerăSpectrumăDensity)ă
tốtăhơn.
2.1.2.5 Bài báo [13]ănĕmă2008ăcủaătácăgiăTaoăJiangăvàăYiyanăWuăđãăsoăsánhăvàăđưaă
raăưuăđimăvàănhưcăđimăcủaăcácăphươngăphápăgimăPAPRătrongăhệăthốngăOFDM.
TácăgiăđãăsoăsánhăcácăphươngăphápăgimăPAPRătrongăhệăthốngăOFDMăviăNă=ă256ă
sóngămangăcon,ăsădngăđiềuăchă16-QAM, hệăsốăquáălyămẫuăL=4,ăsốălưngătínăhiệuă
OFDMă phátă điă làă 10
4
kýă tựă OFDM. Khi hàm CCDF = 10
-3
,ă PAPRă lầnă lưtă choă cácă
phươngăphápătươngăứngălàμăphươngăphápănénăgiãnătheoăhàmămũă2.6ădB,ăkỹăthutăchuiă
phátăthànhăphần 6.6ădB,ăkỹăthutăhnăchăâmăscălàă6.8 dB,ăkỹăthutăxénătínăhiệuălàă6.9ădBă
vàătínăhiệuăOFDMăbanăđầuălàă11.7ădB.ăQuaăđóăphươngăphápănénăgiãnătheoăhàmămũăgimă
PAPRătốtănhtăvàăphươngăphápăctă- xénătínăhiệuălàăkémăhiệuăquănht.
QuanăsátăHìnhă7ăcủaă[13],ăthôngăquaăkênhătruyềnăAWGN,ăđăđtăđưcămức BER là
10
-3
thìăcácăphươngăphápăgimăPAPRădùngănénăgiãnătheoăhàmămũ,ăkỹăthutăchuiăphátă
thànhăphần,ăkỹăthutăhnăchăâmăsc,ăkỹăthutăct-xénătínăhiệuăcóămứcăSNRătươngăứngălàă
14.9 dB, 15.7 dB, 16.6 dB, và 25.6 dB.
Tácăgiăđãăsoăsánhătổngăquanăcácăphương phápăgimăPAPRăvềăviệcătĕngăthêmăcôngă
sutătínăhiệu,ăđăphứcătp,ăgiãnbĕngăthôngăvàăBERăcủaătínăhiệuă(Bngă2ăcủaă[13]).

Phươngăphápăgiãnănénătínăhiệuăcóănhiềuăưuăđimăhơnăcácăphươngăphápăcònăliănhưμă
khôngăphứcătp,ădăthựcăhiện,ăkhôngăthayăđổiătínăhiệuăbanăđầuăvàăkhôngălàmătĕngăbĕngă
thôngătínăhiệu.
2.1.2.6ăNhómătácăgiă B.ăRagini,ăM.ăSushanthăBabuăvàăK.ăKishanăRaotrongbàiăbáoă
[23]ănĕmă2011,đưaăraăphươngăphápăgimăPAPRădùngăkỹăthutănénăgiãnăktăhpăviăMãă
KimăTraăBităChẵnăLẻăMtăĐăThpăLDPCă(LowăDensityăParityăCheckăCode),ăviệcăthêmă
bămãăhóaăvàoăhệăthốngănhằmăkimăsoátăliăvàătĕngădungălưngăhệăthống.
Phươngăphápănénăgiãnătheoăhàmămũăgimă9.1dBăvàăphươngăphápănénăgiãnăktăhpă
mãăLDPCăgimă8dBăsoăviătínăhiệuăOFDMăbanăđầuăkhôngăsădngăkỹăthutăgimăPAPRă(
Bngă1.2 củaă[23] ),ătuyănhiênătăsốănĕngălưngătínăhiệuătrênănhiuăEb/Noăcủaăphươngă
Lunăvĕnătốtănghiệp
Chươngă2: Cơăsălýăthuyt Trang 17

phápănénăgiãnăktăhpăLDPCăcóăBERăthpăhơnăsoăviăhaiăphươngăphápăcònăliă(ăXemă
Hìnhă5ăcủaă[23]ă).ăVìăvy,ăbàiăbáoă[23]ăđềăxutăsădngăphươngăphápănénăgiãnătheoăhàmă
mũăđăgimăPAPRăcủaăhệăthốngăOFDM.
2.1.2.7 Trong bài báo [25]ănĕmă2012,ănhómătácăgiăN.ăDewanganăvàăM.ăSinghăđãă
đưaăraămtăsoăsánhăkhácăgiaăphươngăphápăgimăPAPRăviăkỹăthutăACEăvàăkỹăthutănénă
giãnătheoăhàmămũ,ătheoă[25]ăphươngăphápăxénătínăhiệuă dựaătrênăthutătoánăACEăgimă
PAPRăkháăhiệuăquătuyănhiênăBERăchoăktăquăcaoăhơnăsoăviănénăgiãnătheoăhàmămũ.
ViămứcăCCDFă=ă10
-2
(ăBngă5.1ăcủaă[25]),ăPAPRăcủaăcácăphươngăphápăACEăgimă
5ădBăvàăphươngăphápănénăgiãnătheoăhàmămũăgimă7.3ădBăsoăviătínăhiệuăOFDMăbanăđầuă
khôngăsădngăkỹăthutăgimăPAPR.ăVìăvyăbàiăbáoă[25]ăđềăxutăgimăPAPRăsădngă
phươngăphápănénăgiãnătínăhiệuătheoăhàmămũ.
2.1.3ăPhânăloiăcácăphươngăphápăgimăPAPR
CóănhiềuăphươngăphươngăphápăgimăPAPR.ăSauăđâyălàăsơăđồăphânăloiătổngăquátăcácă
phươngăphápăgimăPAPRătrongăhệăthốngăOFDMă[14].
CóăthăchiaăcácăphươngăphápăgimăPAPRăthànhăhaiănhómăchính.ăNhómăthứănhtăbaoă

gồmăcácăphươngăphápăgâyăméoădngătínăhiệu,ănhómănàyăsădngăcácăkỹăthutălàmăthayă
đổiădngăcủaătínăhiệuăđăgimăcácăđnhăcao.ăNhómăthứăhai làăcácăkỹăthutăxáoătrnătínă
hiệu,ănhómănàyăcóănhiềuăphươngăphápăđưcăđềăxutăvàăcóăthăchiaăchúngăraăthànhăhaiă
nhómănh.ăNhómănhăthứănhtălàăcácă phươngăphápăxáoă trnă khôngăsădngă thôngă tină
biên,ănhómăthứăhaiălàăcácăphươngăphápăxáoătrnăcóăsădngăthông tinăbiên.ăSơăđồăHìnhă
1.1 thăhiệnătổngăquátăsựăphânăloiăcủaăcácăphươngăphápăgimăPAPRă[14].






Lunăvĕnătốtănghiệp
Chươngă2: Cơăsălýăthuyt Trang 18


Hình 2.1ăSơăđồ tổngăquátăcácăphươngăphápăgim PAPR[14]
Kỹăthutălàmăbinădngătínăhiệuăgimătrựcătipăcácăđnhăcaoăbằngăcáchăgâyăméoătínă
hiệuătrưcăkhiătínăhiệuătiăbăkhuchăđi.ăNhưngăcácăkỹăthutănàyăcóămtăbtăliăđóălàăgây
bứcăxăngoàiăbĕngăOBRă(OutăofăBandăRadiation)ăvàănhiuătrongăbĕngăkhôngămongămuốnă
nênălàmăgimăhiệuănĕngăcủaăhệăthống.
ThayăvìătácăđngăđăthayăđổiăđnhăcủaătínăhiệuăgimăPAPRănhưăphươngăphápălàmă
binădngătínăhiệuănhómăkỹăthutăxáoătrnătínăhiệu săthayăđổiăsựăspăxpătínăhiệuăviă
nhiềuăphươngăphápăkhácănhauăđătínăhiệuăsauăkhiăxáoătrn đtăđưcăPAPRămongămuốn.
2.1.4ăCácăphươngăphápăgimăPAPR
2.1.4.1 Phương pháp Cắt Biên Độ (Amplitude Clipping) [19]
PhươngphápđơnginnhtđgimPAPR đólàctbiênđ.Biên đđnhcủatínă
hiệusđưcgiiă hn mt mức ngưỡngă chophép.Khitínă hiệuă vưtquá mức
ngưỡngnàysbct.Mứcngưỡngnàyđưcxácđnhbằngđặctuyncủabkhuch đi.
Lunăvĕnătốtănghiệp

Chươngă2: Cơăsălýăthuyt Trang 19

Đăgimăsựătáiăphátătrinăcủaăcácăđnhăcaoătínăhiệuăphiălặpăliănhiềuălầnăcácăbăctăvàă
lcăđnăkhiăđtăđưcă mtăbiênăđă mongămuốn,ăcácămứcăctăbiênă đăkhácănhauă sănhă
hưng tiăBERătiăđầuăthuăkhácănhau.
BàiăbáoăđềăxutăviăhệăsốăA=3.24dB,ăsốălầnălặpăctăvàăxénălàă3,ăPAPRăcủaătínăhiệuă
sauăkhiăct-xénăgimă3dBătiăCCDF=10
-3
soăviătínăhiệuăOFDMăbanăđầu,ănuăct-xénăktă
hpăkỹăthutăchuynăvăPAPRăgimă5dBăsoăviătínăhiệuăbanăđầu.
2.1.4.2 Phương pháp Cửa Sổ Đỉnh (Peak Windowing) [15]
ụătưngăcủaăphươngăphápăcaăsổăđnhăđóălàănhânătínăhiệuăcóăđnhălnăviăcaăsổă
khôngăphiăhìnhăchănhtănhưăcaăsổădngăGauss,ăCosin,ăKeiserăvàăcaăsổăHamming.ăKhiă
tínăhiệuăOFDMănhânăviăcácăcaăsổ nàyăthìăphổăktăquălàătíchăchpăcủaăphổăOFDMăbană
đầuăviăphổăcủaăcácăcaăsổ.ăĐăgimănhiuăngoàiăbĕngăthìăđiềuăkiệnălýătưngălàăcácăcaă
sổăcàngăhẹpăcàngătốt.ăMặtăkhácănuăcácăcaăsổăquáădàiătrongămiềnăthiăgianăthìănhiềuămẫuă
tínăhiệuăsăbănhăhưngădẫnăđnătĕngăBERătiăphíaăthu.ă
PhươngăphápănàyăchăphùăhpăviălưcăđồăđiềuăchăPSKăvìăttăcăcácăđưngăbaoăcủaă
cácăsóngămangăconălàăbằngănhau.ăKhiăhệăthốngăOFDMăthựcăhiệnălưcăđồăđiềuăchăQAMă
tỷălệăđưngăbaoăcủaăsóngămangăsăgâyăraăsuyăgimămnhăgiáătrăBER. Đăgiiăhnăsựăsuyă
gimăgiáătrăBER,ăđălnăđưngăbaoăcủaăthôngătinăcũngăcầnăphiădựătrăkhiăsốăsóngămangă
ln.
2.1.4.3 Phương pháp Chia tỷ lệ Đường bao (Envelope Scaling) [2]
Trong bài báo[2] củaăFoomoolijareonăvàăFernandoăđềăxutăphươngăpháp Chiaătỷălệă
Đưngăbao đăgimăPAPR.ăụătưngăcủaăphươngăphápănàyălà chiaădăliệuăngõăvàoăthànhă
các nhóm, sauă đóă nhânămiănhómă viă hệă sốăsălàmăthayăđổiă đưngă baoăcủaă cácă sóngă
mangăconătrongănhóm,ăhệăsốănàyănằmătrongăkhongă(0,1].ăThayăđổiăhệăsốăchoătừngănhómă
sauăđóăsoăsánhăgiáătrăPAPRăngõăraăcủaătừngătrưngăhp,ătrưngăhpănàoăchoăPAPRănhă
nhtăsăđưcăđưaăvàoăhệăthống.
Hình 7ăcủaă[2] thăhiệnătínăhiệuăsauăkhiăgimăPAPRăbằngăphươngăphápătỷălệăđưngă

baoăviăhệăsốăthayăđổiăđưngăbaoălàă0.4ăchoăktăquăgimă4dBăsoăviătín hiệuăbanăđầu.
Lunăvĕnătốtănghiệp
Chươngă2: Cơăsălýăthuyt Trang 20

2.1.4.4 Phương pháp Cập nhật Pha Ngẫu nhiên (Random Phase Update)[3]
TrongbàibáocủaNikookarandLidsheim [3]đãđề xut mtthuttoáncp nhtăphaăngẫu
nhiênđgimgiátr PAPR. ụă tưngă chínhă củaă phươngă phápă nàyă làă
phangẫunhiênđưctoravànđnhă choă cácsóng mang,ă việcă toă raă phaă ngẫuă nhiênă phă
thucăvàoăviệcătínhătoánăPAPRăcủaătínăhiệuă(ăSơăđồăHìnhă1ăcủaă[3]ă).
2.1.4.5 Phương pháp Biến đổi Hadamard [20]
Khisdngcông thứcbinđổiHadamardcóthgiúp làmgimsựxuthiện
củacácđnhcaoso viă tínă hiệu OFDMgốc củahệthống.Ýtưngcủaphương
thứcsdngbinđổiHadamardlàgimsựtựtươngquantingõvàođgimđnh tínăhiệu.
Hìnhă2ăcủaă[20]ăchoăktăquăPAPRăcủaătínăhiệuăsauăkhiăbinăđổiăHadamardăgimă2dBă
soăviătínăhiệuăbanăđầu,ănuăbinăđổiăHadamardăktăhpăkỹăthutăNénăgiãnăPAPRătínăhiệuă
gimă5dBăsoăviătínăhiệuăbanăđầu.
Phươngphápnày kháđơngindođó bthukhôngăquáphứctp, ngoàiraphương pháp này
khôngăcầnădùngăđnăthôngătinăbiên.
2.1.4.6 Phương pháp Chèn dãy Mã giả (Dummy Sequence Insertion) [16]
ChuiădăliệuăngõăvàoăđưcăchiaăthànhăBăbităsongăsongăsauăkhiăđiăquaăbăchuynăđổiă
nốiătipăsongăsong.ăSauăđóăDăbităgiăđưcăthêmăvào.ăDãyăgiăcóăthăchnătừădãyătươngă
quană hayă dãyă bùă đă gimă PAPR.ă Nuă PAPRă thpă hơnă giáă tră đnhă trưc,ă nóă să đưcă
truyền.ăNgưcăliăsăchnămtădãyăgiămiăthayăthădãyăcủăvàăliătínhăPAPRăđăsoăsánh.ă
Phương phápnàychènDbit không mang thôngtin dođó màă BERskhông
bnhhưngdoli củathôngtinph.Tibnhn thìđơnginchcầnloibcácthôngtingiă
chènvàolàthuđưcthôngtinăbanđầu.
2.1.4.7 Phương pháp Lược Đồ Chọn Mức SLM ( Selected Level Mapping) [1]
PhươngăphápănàyădựaătrênăthunăliălàăPAPRăcủaămtătínăhiệuărtănhyăcmăviăcácă
dchăphaă(phaseăshifts)ătrongădăliệuămiềnătầnăsố.ăViệcăgimăPAPRăđtăđưcăbằngăcáchă
nhânăcácăchuiăphaăđcălp U viădăliệuăbanăđầuăvàăxácăđnhăPAPRăcủaămiăktăhpă

chuiăpha/dăliệu.ăKtăhpăviăPAPRănhănhtăsăđưcăphátăđi.ă
Lunăvĕnătốtănghiệp
Chươngă2: Cơăsălýăthuyt Trang 21

Hìnhă3ăcủaă[1]ăchoăktăquăPAPRăcủaătínăhiệuăsauăkhiăsădngăphươngăphápăSLMăviă
chuiăphaăU=16ăgimă2.5dBăsoăviătínăhiệuăbanăđầu.
2.1.4.8 Phương pháp Dãy truyền Riêng phần ( Partial Transmit Sequence) [4]
ụătưngăchínhăcủaăphươngăphápăPTSălàătpăhpăsóngămangăphămangăthôngătinăXµă
củaăkýătựăOFDMăđưcăphânăchiaăthànhăVăkhốiăphăriărcă
)(


X
,ă=1,….,V.ăNóiăcáchă
khác,ămiăsóngămangăphăsădngămang kýătựăOFDMăXµăăđưcăphânăvàoăchínhăxácăchă
mtătrongăVăkhốiăphă
)(


X
.ăSauăđóănhânăcácăkhốiăphătheoăthứătựăviăcácăhệăsốăphaătaăthuă
đưcăchuiătínăhiệuăđãăthayăđổiăviăcácăbiênăđăsóngămangăphăkhácănhau.ăCuốiăcùng,ă
chnăcácăchuiăcóăPAPRănhănhtăđătruyềnăđi.
2.1.4.9 Phương pháp Ghép xen (Interleaving Technique) [17]
KỹăthutăghépăxenăđăgimăPAPRătrongăOFDMăgiốngăviăkỹăthutăSLM.ăThayăvìăsă
dngăcácădãyăphaănhưătrongăphươngăphápăSLMăthìăviăkỹăthutăghépăxenăliăsădngăcácă
dãy hoán văđemăliăPAPRănhănhtăđătruyềnăđi.ăCóăhaiăloiăkỹăthutăghépăxenăđóălàă
ghép xen ngẫuănhiênăvàăghépăxenăcóăchuăkỳ.
2.1.4.10 Phương pháp Đơn ánh Âm hiệu (Tone Injection Technique) [8]
ụătưngăcủaăphươngăphápănàyălàătĕngăkíchăthưcăchòmăđimăcủaătínăhiệu. Bằngăcáchă

ánhăxătươngăứngămiăđimătrongăchòmăđimăvàoămtăvàiăđimătươngăđươngătrongăchòmă
đimămărngămi.ăRồiăsauăđóăchnăchòmăđimăchoăgiáătrăPAPRănhănhtăđătruyềnăđi.ă
Vìătínhăchtăđơnăánhătrongăánhăxănàyămàăngưiătaăgiăphươngăphápănàyălàăđơnăánh âm
hiệuă(ToneăInjection).
Bài báo [8]ăđãăktăhpăTIăviă cácăchòmăsaoă lcăgiácă7ăđimătínă hiệuăchoăktăquă
PAPRgimă3.9dBăsoăviătínăhiệuăbanăđầuă( Hìnhă3ăcủaă[8]).
2.1.4.11 Phương pháp Mở rộng Không gian tín hiệu (Active constellation
extention)[9]
Mrnghotđngcủakhônggiantínhiệu (ACE)là
Lunăvĕnătốtănghiệp
Chươngă2: Cơăsălýăthuyt Trang 22

kỹthutgimPAPRtươngtựnhưTI.Trong kỹ thutnày, nhngđim
củakhônggiantínhiệunằmbênngoàistựđngmrngraxabênngoàisovikhônggiantínhiệub
anđầudođó màPAPRcủakhốiă dliệuđưcgimdoă côngsută trungă bìnhtínă hiệuă
tĕnglên.Cthă đốiă vihệthống OFDMsdngđiềuchQPSKchomisóng mangcon.Trong
misóng mangconscóbốnchòmsaonằmtrongcácgóc phầntư
vàcáchđềucáctrcthựcvàtrco.KhicónhiutrngGaussian,giátrhp
lệchophépcủacácđimtínhiệulàbốnăgócăphầnătưăgiiăhnăbiăcácăđưngănétăđứtă(nằmătrongă
vùngă bóngă râm).ă Btă cứă đimnàonằmxahơnranh giiquytđnh củachòmă đimquyđnh
slàmtĕnggiibiênvàđmbosgim BERchohệthống.
Bài báo [9]ăđềăxutăgimăPAPRăsădngăphươngăphápăACEăktăhpăkỹăthutăTỷălệă
thích nghi (Adaptive-Scaling )ăchoăktăquăPAPRăđtă5.3dB,ăgimă6.7dBăsoăviătínăhiệuă
OFDMăbanăđầu.
2.1.4.12 Phương pháp Lược đồ Mã hóa Khối (Block Coding Schemes) [6]
ụătưngăcủaăphươngăphápălưcăđồămãăhóaăkhốiădựaătrênăđặcăđimălàăgiáătrăPAPR
cóăthăđưcăgimăbằngăcáchămãăhóaăkhối dăliệu thànhăbăcácătừămãăchoăphépămàă
trongăđóăcácătừămãăkhôngăcóăgiáătrăPAPRăcao.ă
Mcă đích mã hóa làđă tránhphiă truyền cáckhốiă dliệucóPAPRcao.ă Mt
phépánhxđưc thựchiệntừ mttừdliệu3-bitvào mttừ4-bit, cáctừ4-bitlp thành

mtbngtracác mã,haycáchkháclà s dngătổăhplogicthhiệnăquanăhệcủa bmã,vàăbmãă
4-bit này chota PAPRthp.Trongđóbabită đầucủatừ mãlàbaă bită d liệucầntruyềnbită thứ
tưlàbităkimtra chẳngltheoquylutălẻă(ăBngă1.1ăcủaă[6] ).
2.1.4.13 Phương pháp Lược đồ Mã hóa Khối con (Sub Block Coding Scheme)[14]
Visốsóng mangconlnhay nóicáchkháclàkíchthưckhungdliệuln(chuidliệudài)
thì phươngpháp mãkhốikhông cóhiệuqu gimPAPR.Bằngcách chiachuidăliệudàithành
cáckhốiă con(sub-block)rồi mãă hóacáckhốiconnàybằnglưc đồhệ
thốngmãhóakimtrachẵnlẻtheoquy lutlẻă SOPC
(SystematicOddParityCheckingCoding)thìPAPR có thđưcgimvà phươngphápnàyđưc
giălàălưcăđồămãăhóaăkhốiăcon.
Lunăvĕnătốtănghiệp
Chươngă2: Cơăsălýăthuyt Trang 23

2.1.5ăCácătiêuăchíălựaăchnăphươngăphápăgimăPAPRă[13]
Cónhiềutiêuchícầnphixemxéttrưc khilựachn
mtphươngphápgimPAPRcth.Các yuă tốnàybaogồm khnĕnggimPAPR (Reduction
PAPRCapability),khnĕng tĕngcôngsut tínhiệutruyền,tĕngBERbnhn,gim
tốcđdliệu (loss indatarate),và mứcđ tínhtoánphức tp.
2.1.6ăSoăsánhămtăvàiăphươngăphápăgimăPAPR
Rtnhiềucác kỹthutgimPAPRkhông xemxétđntácđng củacácthànhphầntrong máy
phátă nhưă blc máyphát, bchuynđổisốtươngtự,vàbkhuchđicôngsuttruyền.
Trongthựctcác
kỹthutgimPAPRchđưcsdngsaukhithựchiệncẩnthnvàphântíchchiphítrongmôitrưn
g thựct. Sauđâylàbngso sánhămtăvàiăkỹăthut gimăPAPR.
Bngă2.1ăSoăsánhăcácăphươngăphápălàmăgimăPAPRă[13]
Tênăkăthut
Gơyăméoădng
tínăhiu
Tĕngăcông
sut

Gimătcăđ
dăliu
Ctbiênđăvàlc
Có
Không
Không
Mãhóa
Không
Không
Có
PTS
Không
Không
Có
SLM
Không
Không
Có
Ghépxen
Không
Không
Có
ACE
Không
Có
Không

2.1.7ăăKtălun
Sauă khiđãtìmhiucácphươngpháp gim PAPR,tìmhiu mtsốchtiêuđánhă giácác
kỹthutgimPAPRtrongOFDM. Các cách

PAPRcóthgimbằngcáchlàmméotínhiệunhưctbiênđvàlc(clipping and
filter),Casổđnh(Peak Windowing),Chia tỷlệĐưngbao(EnvelopeScaling),
cpnhtphangẫunhiên(RandomPhaseUpdate),nhưng các kỹthut
nàyligâybứcxngoàibĕngvà méodngtrongbĕng. Vicác kỹthutxáotrn tínă hiệuă không
sdngthôngtinbiênnhư să dngă công thứcbinđổiHadarmard vàchèndãymãgi,vihai
Lunăvĕnătốtănghiệp
Chươngă2: Cơăsălýăthuyt Trang 24

kỹthutnàythì
bthulàtươngđốiđơngin.Cácphươngphápngẫunhiênhóatínhiệunhưlưcđồchn mức
(SLM)vàdãytruyềnriêng phần(PTS)vàghépxen(Interleaving)thìtĕngđphứctp
chođầuthuvàgiátrBERsgiatĕngnuthôngtinbiêntruyềnbli,ă phươngă phápă Mă
rngChòmsaoTíchcực(ActiveConstellationExtention)lilàmtĕngcôngsutăphát.
Tỷăsốă PAPRă caoă làă mtănhưcăđimă quană trongăcủaăhệă thốngă OFDMănênă vnă đề
nghiêncứucácphươngpháp miđ gim PAPRthtăsựăcầnăthit.
2.2 Giảm PAPR trong hệ thống OFDM
2.2.1 Tng quan h thng OFDM

Hình 2.2 Sơăđồ khối hệ thống OFDM.
Banăđầu,ădòngădăliệuăđầuăvàoăviătốcăđăcaoăđưcăchiaăthànhănhiềuădòngădăliệuă
songăsongătốcăđăthpăhơnănhăbăchuynăđổiănốiătip-songăsong.ăMiădòngădăliệuăsongă
songăsauăđóăđưcăđiềuăchăsóngămangăcaoătần.ăSauăđóăđưcăđưaăđnăđầuăvàoăcủaăkhốiă
IFFT.ăTipăđóăkhongăboăvệăđưcăchènăvàoăđăgimănhiuăxuyênăkýătựă(ISI),ă nhiuă
xuyênăkênhă(ICI)ădoătruyềnătrênăcácăkênhăvôătuynădiăđngăđaăđưngăăvàătinăhànhăchènă
từăđồngăbăkhung.ăCuốiăcùngăthựcăhiệnăđiềuăchăcaoătần,ăkhuchăđiăcôngăsutăvàăphátăđiă
từăanten.
Lunăvĕnătốtănghiệp
Chươngă2: Cơăsălýăthuyt Trang 25

Trongă quáă trìnhă truyền,ă trênă cácă kênhă să cóă cácă nguồnă nhiuă tácă đngă đnă nhưă

nhiuăGausianătrngăcngă(AdditiveăWhiteăGaussianăNoise-AWGN),ăFadingăđaăđưng.
ăphíaăthu,ătínăhiệuăthuăđưcăchuynăxuốngă tầnăsốăthpăvàătínăhiệuăriă rcănhnă
đưcăsauăbăD/Aăthu.ăKhongăboăvệăđưcăloiăbăvàăcácămẫuăđưcăchuynăđổiătừămiềnă
thiăgianăsangămiềnătầnăsốăbằngăphépăbinăđổiăFFTădùngăthutătoánăFFTă(khốiăFFT).ăSauă
đó,ătùyăvàoăsơăđồăđiềuăchăđưcăsădng,ăsựădchăchuynăvềăbiênăđăvàăphaăcủaăcác sóng
mangăconăsăđưcăspăxpăngưcătrăliăvàăđưcăgiiămã.ăCuốiăcùng,ăphíaăthuăsănhnăliă
đưcădòngădăliệuănốiătipăbanăđầuăsauăkhiăchuynătừăsongăsongăvềănốiătip.
2.2.1.1B điu ch OFDM

Hình 2.3 B điều ch OFDM.
Dăliệuăđầuăvàoăcóădngăd(t)ăđưcăchiaăthànhăN
FFT
dòngădăliệuăsongăsongăd(t)ăviă
tốcăđădăliệuăgimăđiăN
FFT
lầnăthôngăquaăbăphânăchiaăS/P.ăDòngăbitătrênămiăluồngă
songăsongăđưcăđiềuăchăthànhămẫuătínăhiệuăphứcăđaămứcăd
'
K
(t),ăphươngăphápăđiềuăchăă
bĕngătầnăcơăsănàyăthưngăđưcăsădngălàăM-QAMăhoặcăQPSK.ăCácămẫuătínăhiệuăd
'
K
(t)
liăđưcănhânăviăxungăcơăsăg(t).ăMcăđíchăcủaăphépănhânănàyălàăgiiăhnăphổăcủaătínă
hiệuăphátăsaoăchoăphùăhpăviăbềărngăkênhătruyềnăchoăphép.ăTrongătrưngăhpăbềărngă
phổătínăhiệuăphátălnăhơnăbềărngăkênhătruyềnăchoăphépăthìătínăhiệuăphátănàyăsăgâyăraă
nhiuăxuyênăkênhăđốiăviăcácăhệăthốngăkhác.ăDngăxungăcơăsăđơnăginănhtălàăxungă
vuông,ăxungăcơăsăcóăbềărngăcủaămtămẫuătínăhiệuăOFDM.