Vô tuyến truyền thông (Wireless Communications)

1. Mô phỏng bằng matlab thì dễ bởi IFFT, FFT đã là các hàm chuẩn của Matlab rồi. Ví dụ bạn thiết kế một hệ thống OFDM có N sóng mang. Thì bạn chỉ cần cho một chuỗi bit nhị phân vào bộ mapper, map chúng thành một chuỗi N số phức, X1, X2, ..., XN. Kênh của bạn giả sử là có K paths, bạn lấy IFFT với chiều dài N của cái kênh đó, được H1, H2, ..., HN, rôi sau đó bạn truyền X1 trên kênh H1, X2 trên kênh H2, ..., XN trên kênh HN, trong đó các kênh H1, H2, ..., HN đều là kênh phẳng trên miền tần số. Phía thu tín hiệu nhận được làY1 = X1 * H1 + W1 (vì là kênh phẳng nên * ở đây chỉ đơn thuần là phép toán nhân thông thường).Y2 = X2 * H2 + W2...YN = XN * HN + WN.Trong đó W1, W2, ..., WN là nhiễu (Gaussian). Bạn có thể detect tín các hiệu X1, X2, ..., XN rất đơn giản như khi truyền chúng trên các kênh riêng biệt (ở đây ta giả sử đồng bộ là hoàn hảo, không có sự dịch tần giữa 2 sóng mang của máy phát và thu ... --> không có nhiễu giữa các kênh). Sau khi thu được X1, X2, ..., XN rồi thỉ chỉ cần map chúng lại chuỗi bit nhị phân thôi.
2. Ý nghĩa của FFT (DFT) ở đây chỉ là để điều chế chuỗi tín hiệu lên N kênh trực giao với nhau thôi. Bạn lấy giấy bút viết biểu thức toán của FFT (DFT) sẽ thấy được điều này một cách đơn giản thôi. Như vậy điều chế OFDM thực chất chỉ là Mapping + DFT(IDFT) mà thôi.

bác Tèo ơi!!!
bác có thể giang cho em , phân biệt được , shadowing, và nhiễu xạ anh hưởng đến shadowing thế nào không? và fading lựa chọn tần số, fading ngắn, nhiều khi em lẫn lộn bởi cách giải thích na ná như nhau,
từ contruction interference và decontruction interference dich thế nao?
bác có thể cho em biết ưu điểm của QAM va PSK không? em thây có người bảo" tín hiệu OFDM có khoảng biến đổi động trong miền thời gian nên nó có tỷ số công suất đỉnh trên trung binh cao" điều này đưọc chứng minh thế nào
bác giảng cho em cách thức OFDM chống lại các hiệu ứng đa đường bằng toán học được không?
cám ơn bác nhiều, em đang rất quan tâm tới linh vực này, nhưng kiến thức hạn chế quá, em đang còn là sinh viên.

bác Tèo ơi!!!
bác có thể giang cho em , phân biệt được , shadowing, và nhiễu xạ anh hưởng đến shadowing thế nào không? và fading lựa chọn tần số, fading ngắn, nhiều khi em lẫn lộn bởi cách giải thích na ná như nhau,
từ contruction interference và decontruction interference dich thế nao?
bác có thể cho em biết ưu điểm của QAM va PSK không? em thây có người bảo" tín hiệu OFDM có khoảng biến đổi động trong miền thời gian nên nó có tỷ số công suất đỉnh trên trung binh cao" điều này đưọc chứng minh thế nào
bác giảng cho em cách thức OFDM chống lại các hiệu ứng đa đường bằng toán học được không?
cám ơn bác nhiều, em đang rất quan tâm tới linh vực này, nhưng kiến thức hạn chế quá, em đang còn là sinh viên.

Trời !! Trong một bài ngắn của bạn mà có nhiều câu hỏi quá. Tớ sẽ phải trả lời dần dần vậy. Nếu không chắc là không làm được gì khác nữa .
1. QAM và PSK: nếu tớ nhớ không nhầm thì đã có một bài viết về điều này rồi. Bạn chỉ cần lục lại trong chủ đề này, hoặc search trong box này là ra thôi.
2. Tín hiệu OFDM có khoảng biến đổi rộng: Tớ giải thích thế này. Mỗi một tín hiệu OFDM trên miền thời gian được truyền đi trên kênh là một tổng của N tín hiệu (giả sử số sóng mang của hệ thống OFDM đó là N).Ví dụ:
                                      N       X(k) =  (1/căn(N)) *  Tổng { x(n)*exp(-j*2*pi*(k-1)*(n-1)/N) } với 1 <= k <= N.                                      n=1Do đó, khi các tín hiệu nằm ở trong cái tổng bên phải dấu = này đồng pha, gần đồng pha, hoặc phần lớn trong số chúng đồng pha thì hiệu ứng constructive ad***ion (hay tạm gọi đó là cộng tích cực -- xin lỗi tiếng Việt chuyên ngành của tớ cũng hạn chế) sẽ xảy ra và làm cho tín hiệu X(k) nào đó sẽ rất là lớn. Ngược lại, khi các tín hiệu trong cái tổng trên ngược pha với nhau theo từng cặp thì chúng triệt tiêu nhau và làm cho X(k) rất nhỏ. Như vậy là có một miền rất lớn mà tín hiệu OFDM trải khắp trên đó. Cái này trong OFDM người ta gọi là tỷ số sông suất đỉnh trên công suất trung bình lớn. Tớ đơn giản hoá vấn đề thế này nhé:Giả sử bạn có các tín hiệu x1(t), x2(t), x3(t) có công suất đều là P. Bây giờ bạn làm một phép biến đổi tuyến tính đơn giản lày(t) = (1/căn(2) )*[ x2(t) + x3(t) ] thì tín hiệu y(t) có cũng có công suất trung bình = P. Tuy nhiên khi x2(t) giống hệt x3(t) thìy(t) = ( 1/căn(2) ) * 2 * x2(t) = căn(2) * x2(t) và có công suất đỉnh lúc này là 2P, đúng không? Như vậy khi ta có tổng của 2 tín hiệu chia cho căn(2) thôi thì mặc dù công suất trung bình vẫn là P nhưng công suất đỉnh lại lớn hơn là khi ta chỉ có tín hiệuy1(t) = x2(t) vậy thôi.OFDM có công suất đỉnh lớn (hay nói theo cách của bạn là có một khoảng biến đổi rộng trên miền thời gian) cũng giống hệt như ví dụ trên đây.Khó khăn của hiệu ứng này là gì? Là khi hiệu ứng đồng pha xảy ra thì ở phía phát tín hiệu sẽ bị méo nghiêm trọng. Lý do là tín hiệu OFDM trước khi được phát đi phải qua bộ khuyếch đại công suất, khi tín hiệu lớn thì bộ khuyếch đại đó sẽ làm việc ở vùng bão hoà và gây ra méo phi tuyến. Đây có thể nói là nhược điểm lớn nhất của OFDM.
3. OFDM chống lại hiệu ừng đa đường: Tôi hiểu cái hiệu ứng đa đường ở đây chính là multipaths trong tiếng Anh. Không cần phải toán cho phức tạp ra. Vì đơn giản là bản chất của OFDM là biến một kênh chọn lọc tần số (hay chính là multipath channel) thành nhiều kênh con, trực giao và phẳng trên miền tần số. Vì mỗi kênh con là phẳng (frequency flat) cho nên chúng chỉ có mỗi một path (đường) thôi. Cho nên nhiễu do hiệu ứng đa đường (ISI) không có trong OFDM.
Ghi chú: căn(x) trong bài này là căn bậc 2 của x.
Các bạn khác có thể trả lời câu hỏi nào xin mời trả lời tiếp. Tớ sẽ viết tiếp sau. Cũng phải thu xếp thời gian chút.
Được nguyenvanteo sửa chữa / chuyển vào 12:08 ngày 17/01/2005

Trời !! Trong một bài ngắn của bạn mà có nhiều câu hỏi quá. Tớ sẽ phải trả lời dần dần vậy. Nếu không chắc là không làm được gì khác nữa .
1. QAM và PSK: nếu tớ nhớ không nhầm thì đã có một bài viết về điều này rồi. Bạn chỉ cần lục lại trong chủ đề này, hoặc search trong box này là ra thôi.
2. Tín hiệu OFDM có khoảng biến đổi rộng: Tớ giải thích thế này. Mỗi một tín hiệu OFDM trên miền thời gian được truyền đi trên kênh là một tổng của N tín hiệu (giả sử số sóng mang của hệ thống OFDM đó là N).Ví dụ:
                                      N       X(k) =  (1/căn(N)) *  Tổng { x(n)*exp(-j*2*pi*(k-1)*(n-1)/N) } với 1 <= k <= N.                                      n=1Do đó, khi các tín hiệu nằm ở trong cái tổng bên phải dấu = này đồng pha, gần đồng pha, hoặc phần lớn trong số chúng đồng pha thì hiệu ứng constructive ad***ion (hay tạm gọi đó là cộng tích cực -- xin lỗi tiếng Việt chuyên ngành của tớ cũng hạn chế) sẽ xảy ra và làm cho tín hiệu X(k) nào đó sẽ rất là lớn. Ngược lại, khi các tín hiệu trong cái tổng trên ngược pha với nhau theo từng cặp thì chúng triệt tiêu nhau và làm cho X(k) rất nhỏ. Như vậy là có một miền rất lớn mà tín hiệu OFDM trải khắp trên đó. Cái này trong OFDM người ta gọi là tỷ số sông suất đỉnh trên công suất trung bình lớn. Tớ đơn giản hoá vấn đề thế này nhé:Giả sử bạn có các tín hiệu x1(t), x2(t), x3(t) có công suất đều là P. Bây giờ bạn làm một phép biến đổi tuyến tính đơn giản lày(t) = (1/căn(2) )*[ x2(t) + x3(t) ] thì tín hiệu y(t) có cũng có công suất trung bình = P. Tuy nhiên khi x2(t) giống hệt x3(t) thìy(t) = ( 1/căn(2) ) * 2 * x2(t) = căn(2) * x2(t) và có công suất đỉnh lúc này là 2P, đúng không? Như vậy khi ta có tổng của 2 tín hiệu chia cho căn(2) thôi thì mặc dù công suất trung bình vẫn là P nhưng công suất đỉnh lại lớn hơn là khi ta chỉ có tín hiệuy1(t) = x2(t) vậy thôi.OFDM có công suất đỉnh lớn (hay nói theo cách của bạn là có một khoảng biến đổi rộng trên miền thời gian) cũng giống hệt như ví dụ trên đây.Khó khăn của hiệu ứng này là gì? Là khi hiệu ứng đồng pha xảy ra thì ở phía phát tín hiệu sẽ bị méo nghiêm trọng. Lý do là tín hiệu OFDM trước khi được phát đi phải qua bộ khuyếch đại công suất, khi tín hiệu lớn thì bộ khuyếch đại đó sẽ làm việc ở vùng bão hoà và gây ra méo phi tuyến. Đây có thể nói là nhược điểm lớn nhất của OFDM.
3. OFDM chống lại hiệu ừng đa đường: Tôi hiểu cái hiệu ứng đa đường ở đây chính là multipaths trong tiếng Anh. Không cần phải toán cho phức tạp ra. Vì đơn giản là bản chất của OFDM là biến một kênh chọn lọc tần số (hay chính là multipath channel) thành nhiều kênh con, trực giao và phẳng trên miền tần số. Vì mỗi kênh con là phẳng (frequency flat) cho nên chúng chỉ có mỗi một path (đường) thôi. Cho nên nhiễu do hiệu ứng đa đường (ISI) không có trong OFDM.
Ghi chú: căn(x) trong bài này là căn bậc 2 của x.
Các bạn khác có thể trả lời câu hỏi nào xin mời trả lời tiếp. Tớ sẽ viết tiếp sau. Cũng phải thu xếp thời gian chút.
Được nguyenvanteo sửa chữa / chuyển vào 12:08 ngày 17/01/2005

May quá, gặp được bác Tèo đây rồi. Số là trước đây em có tranh luận về vấn đề oversampling với bác Planets. Lúc đó em muốn đi tìm bác Tèo để nhờ làm trọng tài phán xử, nhưng loay hoay mãi mà chẳng biết bác đi đâu. Cuối cùng đành phải tự mày mò tìm cách giải thích, không biết có sai sót gì không, nhờ bác phê giúp : http://www.ttvnol.com/dtvt/285325/trang-5.ttvn

May quá, gặp được bác Tèo đây rồi. Số là trước đây em có tranh luận về vấn đề oversampling với bác Planets. Lúc đó em muốn đi tìm bác Tèo để nhờ làm trọng tài phán xử, nhưng loay hoay mãi mà chẳng biết bác đi đâu. Cuối cùng đành phải tự mày mò tìm cách giải thích, không biết có sai sót gì không, nhờ bác phê giúp : http://www.ttvnol.com/dtvt/285325/trang-5.ttvn

Cảm ơn bác Tèo đã quan tâm. Em lại muốn nhờ bác giảng về một số vấn đề như sau:
- Hiện nay tại VN, ngoài 2 nhà cung cấp dịch vụ di động lớn là Vinafone và Mobifone, lại còn có rất nhiều công ty mới thành lập cũng đầu tư ngay vào lĩnh vực này, thí dụ: Vietel, Viễn thông điện lực, HNPT, SG Posttel... Lý luận của họ là đầu tư vào khai thác thông tin di động sẽ có giá thành thấp, lợi nhuận cao. Vậy thì, liệu bác có thể nói rõ xem, một nhà cung cấp dịch vụ bắt đầu từ con số 0 sẽ triển khai mạng của mình như thế nào? Những vấn đề nào là trọng yếu? (trạm thu phát, tổng đài, kết nối với các nhà cung cấp dịch vụ có sẵn...)
- Những kiến thức lý thuyết thì rất hay, tuy nhiên, cái thiếu của những sinh viên, kĩ sư VN là phần thực hành. Nếu có đủ thiết bị và kĩ năng làm thí nghiệm, rất nhiều vấn đề lý thuyết sẽ sáng rõ và khắc sâu ngay. Nếu bác Tèo có thể kể thêm về những thực nghiệm lý thú mà bác đã từng làm thì hay quá. Liệu trong số đó, có thí nghiệm nào khiến bác "giác ngộ" được chân lý mới mà khi học ở trong nước không có được?

Cảm ơn bác Tèo đã quan tâm. Em lại muốn nhờ bác giảng về một số vấn đề như sau:
- Hiện nay tại VN, ngoài 2 nhà cung cấp dịch vụ di động lớn là Vinafone và Mobifone, lại còn có rất nhiều công ty mới thành lập cũng đầu tư ngay vào lĩnh vực này, thí dụ: Vietel, Viễn thông điện lực, HNPT, SG Posttel... Lý luận của họ là đầu tư vào khai thác thông tin di động sẽ có giá thành thấp, lợi nhuận cao. Vậy thì, liệu bác có thể nói rõ xem, một nhà cung cấp dịch vụ bắt đầu từ con số 0 sẽ triển khai mạng của mình như thế nào? Những vấn đề nào là trọng yếu? (trạm thu phát, tổng đài, kết nối với các nhà cung cấp dịch vụ có sẵn...)
- Những kiến thức lý thuyết thì rất hay, tuy nhiên, cái thiếu của những sinh viên, kĩ sư VN là phần thực hành. Nếu có đủ thiết bị và kĩ năng làm thí nghiệm, rất nhiều vấn đề lý thuyết sẽ sáng rõ và khắc sâu ngay. Nếu bác Tèo có thể kể thêm về những thực nghiệm lý thú mà bác đã từng làm thì hay quá. Liệu trong số đó, có thí nghiệm nào khiến bác "giác ngộ" được chân lý mới mà khi học ở trong nước không có được?

Tớ chưa bao giờ triển khai một mạng di động nên không thể trả lời được. Một khi nói đến một mạng thông tin thực tế thì các yếu tố kỹ thuật không phải là điều quan trọng nhất nữa. Kinh tế mới là yếu tố hàng đầu. Công nghệ tốt nhất chưa chắc đã phải là lựa chọn đúng. Hơn nữa, tớ cũng chưa bao giờ tìm hiểu về cái này.

Có nhiều điều ta nghĩ vậy mà lại không phải vậy, bởi suy nghĩ của ta là dựa trên các giả thiết + kiến thức của ta. Như vậy, giả thiết sai, hoặc kiến thức hẹp sẽ làm cho ta có cái nhìn khác đi về cùng một vấn đề kỹ thuật. Khi làm thực nghiệm, mô phỏng, ... thì hệ thống sẽ làm việc với môi trường thật, trên các tham số thật, và kết quả nhiều khi làm ta bất ngờ. Do vậy, làm thí nghiệm, hoặc mô phỏng giúp ta giác ngộ được nhiều điều lắm. Muốn nhấn mạnh là các mô phỏng thì cũng dựa trên thực nghiệm cả, người ta thực nghiệm trước, rồi mới tìm ra các mô hình toán học gần với cái thực tế nhất, ít sai lệch nhất, mà mô phỏng thực ra là làm việc với các mô hình toán học đó trên các chương trình phần mềm. Sinh viên chúng ta đúng là làm ít thực nghiệm, mô phỏng quá. Ở chỗ tôi, sinh viên hầu như ngày nào cũng có thí nghiệm, mô phỏng của các môn học trên lớp (ngày xưa tôi học Master cũng vậy, ngày nào cũng tối mày tối mặt với thí nghiệm, sau này học lên nữa thì chỉ làm nghiên cứu lý thuyết thuần tuý, cần gì thì viết chương trình mô phỏng trên máy tính thôi, ít khi làm thí nghiêm lắm). Tuy nhiên, không phải sinh viên nước ngoài họ thực sự đam mê với thí nghiệm đâu. Vì các môn học quy định như vậy nên họ làm. Tôi hướng dẫn sinh viên làm thí nghiệm nhiều, thấy họ cũng mệt mỏi, lúc hỏi họ là làm thí nghiệm như vậy để thoả mãn các điều kiện của môn học hay vì đam mê, họ trả lời là 70% là trách nhiệm, chỉ có một chút ít là muốn tìm hiểu xem vấn đề đó là gì. Nhưng mà cọ xát với các thiết bị, mô phỏng nhiều lần thì khi ra trường họ cũng có cái nhìn khá hơn sinh viên ta một chút (về mặt thực tế thôi).