Slide Kĩ thuật OFDM và FBMC

Đề tài: TÌM HIỂU VỀ KĨ THUẬT
OFDM VÀ FBMC
GVTH: TRẦN DUY NHẬT VIỄN
SVTH: HOÀNG THANH NHÃ
PHẠM QUÝ
ĐỖ MINH PHƯƠNG


NỘI DUNG THỰC HIỆN
•

GIỚI THIỆU VỀ KĨ THUẬT OFDM

•

GIỚI THIỆU VỀ KĨ THUẬT FBMC

•

SO SÁNH GIỮA OFDM VÀ FBMC


KĨ THUẬT OFDM
•
•

OFDM có nghĩa là Orthogonal frenquency division multiplexing nghĩa là
ghép kênh phân chia theo tần số trực giao.
Sự trực giao trong miền thời gian ở đây chính là tín hiệu kế
tiếp và tín hiệu hiện tại cách nhau đúng một chu kỳ trong
cùng một khoảng thời gian là một symbol.

Hình 1.1 Tín hiệu trực giao trong miền thời gian và tần số


KĨ THUẬT OFDM
•

Kỹ thuật OFDM các sóng mang được trực giao với nhau, như vậy hiệu
suất sử dụng phổ lớn hơn so với các kỹ thuật điều chế thông
thường.

Hình 1.2a Phổ tín hiệu FDM, 1.2b Phổ tín hiệu OFDM .

•

=> Kĩ thuật này tiết kiệm băng thông rất lớn.


KĨ THUẬT OFDM
• Sơ đồ khối :


KĨ THUẬT OFDM
•
•

Dữ liệu đầu vào và đầu ra phải được điều chế số trước khi qua khối S/P.
Có 2 phương pháp điều chế thường dùng :
+ M-PSK (Phase Shift Keying)
+ M-QAM (Quarature Amplitude Modulation)

KĨ THUẬT OFDM
•
•

KHỐI S/P ( Serial to parallel ) : điều chế dữ liệu nối tiếp sang song song
Chức năng chính của khối S/P là chia một luồng dữ liệu nối
tiếp tốc độ cao thành nhiều luồng dữ liệu song song theo
hàng hoặc theo cột có tốc độ thấp hơn


KĨ THUẬT OFDM
•
•

Khối IFFT là khối biến đổi Fourier ngược.
Chức năng : chuyển đổi các tín hiệu đã được điều chế PSK
hoặc QAM trong miền tần số về miền thời gian sau đó được
thêm khoảng vảo vệ ở khối chèn CP và được truyền đi trên
kênh truyền.


KĨ THUẬT OFDM
•

Khối CPin (Cyclic prefix in)

•

Khối CPin có chức năng chính là chèn khoảng bảo vệ để tránh nhiều xuyên kí tự
giữa các kí tự (symbol). Do có truyền lan đa đường, tín hiệu tại điểm thu sẽ có hiện
tượng trải trễ. Do vậy các phiên bản thu được của symbol đi theo nhiều tia khác
nhau sẽ lấn lên nhau về mặt thời gian, gây nên nhiễu xuyên kí tự ISI (InterSymbol
Interference). Để khắc phục, người ta sử dụng khoảng bảo vệ CP hay tiền tố vòng,
chính là sao chép một phần cuối tìn hiệu đưa lên đầu của tín hiệu đó.


KĨ THUẬT OFDM
•

Khối P/S ( Khối parallel to serial) : điều chế dữ liệu song song sang nối

tiếp


KĨ THUẬT OFDM
•
•

Khối Cpout (Cyclic prefix out):
Tín hiệu sau khi được thu từ kênh truyền sẽ được loại bỏ
khoảng bảo vệ ở khối này. Nếu trải trễ nhỏ hơn khoảng bảo
vệ sẽ không có hiện tượng giao thoa giữa các kí tự trước và
kí tự hiện tại, do đó sẽ không gây ra nhiễu ISI và ICI. Tuy
nhiên, do tín hiệu nhận được tại máy thu là tổng của các
thành phần đa đường nên sẽ gây ra sự dịch pha cho các
sóng mang. Việc ước lượng lại kênh truyền ở máy thu sẽ
khắc phục sự dịch pha này.

KĨ THUẬT OFDM
• Khối FFT
•

Khối này có chức năng chuyển tín hiệu từ miền thời gian sang miền tần số
để tiến hành giải điều chế bên phía thu.


KĨ THUẬT OFDM
• Khối P/S ( Thu ): có chức năng chuyển đổi tính hiệu từ song song sang
•

nối tiếp để tiến hành giải điều chế bên phía đầu thu.
Ngõ ra tín hiệu sau khối P/S là một chuỗi các giá trị của tín
hiệu I và Q.

• Giải điều chế số phía thu :
•

Tiến hành điều chế tín hiệu từ khối P/S sang chuỗi bit như dữ liệu ở đàu
vào bên phát.


KĨ THUẬT OFDM
• Ưu và nhược điểm:
• Ưu điểm :
- Đạt hiêu quả sử dụng phổ tần cao vì tiết kiệm băng thông một cách đáng
kể.
- Loại trừ được nhiễu xuyên symbol ( ISI ) và nhiễu sóng mang.

- Giảm sựu phức tạp ở máy phát và máy thu khi sử dụng FFT và IFFT.
- Truyền dữ liệu với tốc độ cao.


KĨ THUẬT OFDM
• Nhược điểm:
-

Vì sử dụng việc dịch tần số chỉ cần sai lệch nhỏ cũng có thể mất tính trực
giao cảu sóng mang phụ.
Máy phát và thu cần phải sử dụng cùng tần số để có thể thực hiện được
tính trực giao.
Hiệu suất sử dụng băng thông bị giảm khi có lớp bảo vệ.


KĨ THUẬT FBMC
•

FBMC là chữ viết tắt của Filter bank Multicarrier – Điều chế
lọc đa sóng mang
• FBMC sử dụng bộ lọc hình xung.
=>> có thể cung cấp một mức độ hiệu quả quang phổ rất cao.


KĨ THUẬT FBMC
• Sơ đồ khối:


KĨ THUẬT FBMC
• Khối điều chế và giải điều chế OQAM:

• OQAM là chữ viết tắt của Offset-Quadrature Amplitude
Modulation
• Điều chế OQAM là ánh xạ tín hiệu lên chòm sao của phương
pháp điều chế OQAM.


KĨ THUẬT FBMC
• Khối lọc pulse shaping filter
• Tín hiệu sau khi qua bộ biến đổi IFFT sẽ được đưa qua bộ lọc
hình xung. Kĩ thuật này ta sử dụng bộ lọc Phydyas.

Bộ lọc Phydyas trong miền thời gian

Bộ lọc Phydyas trong miền tần số


KĨ THUẬT FBMC
• Tín hiệu vào sẽ được nhân trực tiếp với bộ lọc Phydyas trong
miền thời gian, sau đó sẽ được qua bộ P/S để nối tín hiệu lại
để truyền đi trên kênh truyền.

Tín hiệu FBMC chưa qua bộ lọc

Tín hiệu FBMC sau khi qua bộ lọc


SO SÁNH GIỮA OFDM VÀ FBMC