Phẩm chất của hệ thống Alamouti STBC - OFDM trong môi trường Fading đa đường

Hoàng Quang Trung và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 78(02): 105 - 108

105

PHẨM CHẤT CỦA HỆ THỐNG ALAMOUTI STBC-OFDM

TRONG MÔI TRƢỜNG FADING ĐA ĐƢỜNG

Hoàng Quang Trung1*

, Vũ Đức Hiệp2

1Khoa Công nghệ thông tin – ĐH Thái Nguyên, 2Học viện Kỹ thuật Quân sự

TÓM TẮT

Gần đây, đã có rất nhiều các nghiên cứu tập trung vào việc đề xuất các sơ đồ truyền dẫn nhằm

nâng cao phẩm chất hệ thống thông tin vô tuyến. Trong bài viết này, chúng tôi giới thiệu sơ đồ

thực thi của hệ thống sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM) kết hợp

với mã khối không gian-thời gian (STBC) Alamouti 2x1, hay còn gọi là sơ đồ Alamouti 2x1

STBC-OFDM. Trên cơ sở đó, chúng tôi tiến hành tách tín hiệu tại máy thu bằng phƣơng pháp

MLD. Với mô hình hệ thống đƣợc đƣa ra ở trên, nhiễu ISI gây ra bởi hiệu ứng đa đƣờng sẽ bị loại

bỏ. Kết quả mô phỏng bằng Matlab cho thấy tham số phẩm chất hệ thống về tỷ số lỗi bit (BER)

dựa trên sơ đồ này là tốt hơn hẳn so với sơ đồ Alamouti 2x1 đơn giản khi ta xét trong môi trƣờng

truyền dẫn có fading đa đƣờng.

Từ khóa: stbc, ofdm, Sơ đồ Alamouti, Hệ thống Stbc-Ofdm, ISI.

*GIỚI THIỆU

Ghép kênh theo tần số trực giao (OFDM￾Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

và mã khối không gian – thời gian (STBC￾Space-Time Block Code) là kỹ thuật sử dụng

trong truyền dẫn đang đƣợc nhiều ngƣời quan

tâm do những lợi ích có đƣợc trong các ứng

dụng truyền thông vô tuyến. OFDM hỗ trợ

khả năng đạt đƣợc tốc độ dữ liệu cao bằng

cách phân bổ luồng dữ liệu nối tiếp vào N

luồng dữ liệu tốc độ thấp song song tƣơng

ứng đƣợc phát trên N sóng mang phụ trực

giao. Trong trƣờng hợp N đủ lớn và khoảng

thời gian bảo vệ là an toàn, các kênh ứng với

mỗi sóng mang phụ khi đó gần nhƣ là phẳng

theo tần số và cho phép thực hiện điều chế bậc

cao [3]. Do khả năng này và một số lợi ích hấp

dẫn khác, OFDM đã đƣợc ứng dụng trong rất

nhiều hệ thống truyền thông thƣơng mại.

Mã khối không gian – thời gian (STBC) là

một trong những kỹ thuật truyền thông dành

cho các hệ thống vô tuyến, thực hiện phân tập

theo không gian (và tăng độ lợi mã hóa) bằng

cách tạo ra sự tƣơng quan về thời gian và

*

Tel: 0904055956; Email: hoangquangtrung@yahoo.com

không gian vào các tín hiệu đƣợc phát từ các

anten phát khác nhau. Sơ đồ thực hiện mã

khối không gian – thời gian điển hình là sơ đồ

Alamouti, cho phép thực hiện phân tập đầy đủ

với hai anten phát. Tuy nhiên với sơ đồ

Alamouti, nhiễu giữa các ký hiệu ISI

(Intersymbol Interference) tại máy thu chƣa

đƣợc loại bỏ, làm ảnh hƣởng tới phẩm chất

BER của hệ thống. Chính vì vậy ý tƣởng kết

hợp OFDM với mã STBC sẽ tạo ra hệ thống

truyền dẫn thực sự tối ƣu. Dƣới đây ta sẽ

nghiên cứu hệ thống nhƣ thế.

MÔ HÌNH HỆ THỐNG

Trong hệ thống Alamouti STBC-OFDM (dựa

trên [3] đƣợc thể hiện ở hình a), sơ đồ

Alamouti đƣợc thực hiện thông qua hai ký

hiệu OFDM liên tiếp trong mỗi sóng mang

phụ. Trƣớc tiên, mỗi khối gồm N ký hiệu

thông tin lối vào đƣợc chuyển đổi từ dạng nối

tiếp sang song song để tạo thành chuỗi các

véc-tơ

D

s s s s

  D D D N 0 , 1 , , 1      

, ở

đó, N đƣợc giả thiết là bằng với độ dài biến

đổi IFFT của bộ điều chế OFDM và bằng bội

của 2, s là chỉ số ký hiệu OFDM. Đặt

,  , 1,2, , 1, X k l m s s l m    k N   0,1,..., 1

biểu diễn cho ký hiệu mã

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn