Sơ đồ điều chế giải điều chế 16-QAM

HOC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Sơ đồ điều chế giải điều chế 16-QAM Nội dung Tóm tắt quá trình biểu diễn tín hiệu trong không gian tín hiệu Sơ đồ điều chế tổng quát M-QAM Kết luận Nội dung Tóm tắt quá trình biểu diễn tín hiệu trong không gian tín hiệu Sơ đồ điều chế tổng quát M-QAM Kết luận Không gian tín hiệu Được xây dựng dựa trên N hàm trực giao cơ sở thoả mãn điều kiện: M tín hiệu năng lượng thực được biểu diễn trong không gian tín hiệu như sau: Trong đó Với 0<t<T; i=1,2…,M và j=1,2,…,N Nội dung Tóm tắt quá trình biểu diễn tín hiệu trong không gian tín hiệu Sơ đồ điều chế tổng quát M-QAM(16-QAM) Kết luận Khái niệm về điều chế M-QAM Sơ đồ điều chế M-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) hay còn gọi là điều chế biên độ vuông góc ( hay cầu phương). Ở sơ đồ này thì sóng mang được điều chế cả biên độ và pha. Các thành phần đồng pha và pha vuông góc là độc lập với nhau. Biểu diễn tín hiệu Tín hiệu M-QAM : trong ®ã: E0 lµ n¨ng l­îng cña tÝn hiÖu cã biªn ®é thÊp nhÊt ; ai vµ bi lµ cÆp sè nguyªn ®éc lËp ®­îc chän tuú theo vÞ trÝ cña ®iÓm b¶n tin; i=1,2,….,L. Biểu diễn tín hiệu 2 hàm trực giao cơ sở: Tọa độ các điểm bản tin là và với : Biểu diễn tín hiệu Đối với 16-QAM ta có L=4 Thành phần đồng pha và vuông pha trong 16-QAM Chùm tín hiệu của 16-QAM Sơ đồ điều chế và giải điều chế M-QAM Sơ đồ một hệ thống 16-QAMa/ Bộ điều chếb/ Bộ giải điều chế Hoạt động của bộ điều chế Bộ phân luồng (demux) chuyển đổi luồng nhị phân b(t) tốc bit Rb=1/Tb đầu vào thành bốn luồng độc lập, trong đó hai bit lẻ được đưa đến bộ chuyển đổi mức ở nhánh trên còn hai bit chẵn được đưa đến bộ chuyển đổi mức nhánh dưới. Tốc độ ký hiệu trong trường hợp này sẽ bằng Rs=Rb/4. Các bộ biến đổi mức chuyển đổi 2 mức vào L mức () tạo ra các tín hiệu L mức tương ứng với các đầu vào đồng pha và pha vuông góc. Sau khi nhân hai tín hiệu L mức với hai sóng mang có pha vuông góc được tạo tử bộ dao động nội phát TLO (Transmitter Local Oscillator) rồi cộng lại ta được tín hiệu M-QAM. Ảnh hưởng của kênh AWGN Xuất hiện thành phần tạp âm Gaussian trắng cộng n(t) có trung bình bằng 0 và phương sai bằng No/2. Trễ truyền lan Suy hao đường truyền ; Tín hiệu tại đầu vào giải điều chế: Hoạt động của bộ giải điều chế Tín hiệu thu được đưa lên 2 nhánh đồng pha và vuông pha, sau đó được nhân với 2 hàm trực giao giống phía phát được tạo ra từ bộ dao động nội thu RLO (Receiver Local Oscillator). Nhờ tính chất trực giao mà ta tách được 2 thành phần tín hiệu. Tín hiệu sau đó được đưa qua bộ tương quan lấy mẫu, đánh giá ngưỡng (so sánh với L-1 ngưỡng) để thu được kí hiệu. Sau cùng hai chuỗi số nhị phân được tách ra nói trên sẽ kết hợp với nhau ở bộ biến đổi song song vào nốí tiếp để khôi phục lại chuỗi nhị phân phía phát (ước tính chuỗi phát ). Hoạt động của bộ giải điều chế Để thực hiện giải điều chế thành công thì máy thu phải biết được các thông số .Thông thường thì máy thu biết được . Quá trình nhận được được gọi là quá trình đồng bộ, thường được thực hiện bởi 2 bước bắt và bám. Quá trình nhận được được gọi là quá trình khôi phục định thời kí hiệu.(Có thể dùng phương pháp mở cổng sớm muộn) Quá trình nhận được được gọi là quá trình khôi phục sóng mang. Có thể dùng phương pháp khoá pha vòng nhân pha Xác suất lỗi kí hiệu M-QAM Xác suất lỗi kí hiệu M-QAM Trong đó Eav, Ebav là năng lượng ký hiệu và năng lượng bit trung bình được xác định như sau: N0 là mật độ phổ công suất tạp âm. Mặt phẳng hiệu suất sử dụng băng tần Từ hình trên ta thấy, đối với M-PSK và M-QAM thì Eb/No1 và khi M tăng thì Rb/B tăng tuy nhiên đòi hỏi tỷ số Eb/No tăng. Có thể giải thích điều này như sau: khi M tăng, tốc độ ký hiệu Rs giảm nên hiệu suất sử dụng băng thông tăng, nhưng đồng thời khoảng cách Ơclit giữa các vectơ tín hiệu giảm khiến xác suất lỗi ký hiệu tăng. Vì thế khi này để đạt được tỷ số Eb/No ta phải tăng công suất. Tóm lại, khi M tăng thì xác suất lỗi bít sẽ tăng nhưng hiệu quả sử dụng băng thông cũng tăng theo. Nội dung Tóm tắt quá trình biểu diễn tín hiệu trong không gian tín hiệu Sơ đồ điều chế tổng quát M-QAM Kết luận Kết luận M-QAM là một trong những sơ đồ điều chế M trạnh thái thường được dùng hơn so với sơ đồ 2 trạng thái để truyền số liệu trong kênh băng tần hạn chế. Việc sử dụng M-QAM sẽ giảm được độ rộng băng tần n= so với BPSK Phần của nhóm mình xong rồi. Chúc cả lớp thi tốt nhé !!! DVL