Vô tuyến truyền thông (Wireless Communications)

bác nói vậy khác gì đánh đố em, ai chẳng biết cái lý thuyết là phải truyền đi một tín hiệu đã biết trước để đồng bộ, nhưng cái em muốn biết là tín hiệu mà bác bảo em truyền qua kênh là tín hiệu có đặc điểm gì? dựa vào đâu để phân biệt nó với các tín hiệu dữ liệu khác, và thuật toán để nhận biết thế nào?

Mình dạo này cũng rất bận, và sẽ tiếp tục bận trong vòng vài tháng nữa. Sau đó hy vọng sẽ có nhiều thời gian viết bài hơn.

Vấn đề bạn hỏi là vấn đề lập trình. Tôi nghĩ bạn nên đọc về lập trình, rồi ngồi viết chương trình thử khoảng 1 tuần là thạo tất cả những thứ này. Vấn đề chuyển đổi từ nói tiếp sang song song chỉ là vấn đề chuyển từ hàng thành cột thôi. Những thứ này nếu ngồi viết thì mất nhiều thời gian, trong khi nó rất là đơn giản. Tôi nghĩ bạn có thể tự học được.Vấn đề chuyển source thành nhị phân. Quay trở lại ví dụ của bạn, bạn cần truyền số liệu số từ máy tính này sang máy tính kia. Như vậy dữ liệu của bạn ở dạng các file trong máy tính? Nếu dữ liệu là các file có cấu trúc thì viết phần mềm để lấy cấu trúc đó ra khỏi file. Còn nếu bí, hoặc làm tổng quát cho bất kỳ dạng file dữ liệu nào thì bạn chỉ cần đọc file đó ở dạng nhị phân là xong.

Thực hiện Interleave như thế nào thì cũng là vấn đề lập trình thôi. Nếu muốn đơn giản thì làm Block Interleaver, nếu muốn phức tạp hơn thì dùng Interleaver Giả Ngẫu Nhiên.
Một ví dụ cực kỳ đơn giản về một Interleaver Giả Ngẫu Nhiên:
randArray = randn(1,N); % Ở đây N là chiều dài của Interleaver, lệnh này tạo một mảng mà mỗi thành phần là một số ngẫu nhiên.
[ out, index ] = sort(randArray); % Lệnh này sắp xếp các số ngẫu nhiên ở mảng trên rồi cho số thứ tự ra mảng index, như vậy ta có một kiểu Interleave ngẫu nhiên được chứa trong mảng index.
Bây giờ dùng mảng index để Interleave dữ liệu số của bạn.Đầu vào của cái Interleaver là một mảng số liệu số có chiều dài N, gọi là inFrame (bạn có thể thử nghiệm trong Matlab bằng cách tạo inFrame như sau: inFrame = round((sign( randn(1, N)) + 1)/2)           ), đầu ra của Interleaver gọi là outFrame đi. Khi đó thủ tục Interleave chỉ đơn giản thế này thôi.
for i = 1:NoutFrame(i) = inFrame( index(i) );end;
Ở phía thu, đầu vào của bộ de-interleaver là outFrame và gọi đầu ra của nó là inFrame1, khi đó thủ tục chỉ đơn giản như sau thôi:
for i = 1:NinFrame1( index(i) ) = outFrame( i );end;
Bạn có thể đem những dòng lệnh này vào Matlab mà chạy thử xem.
+) R-S Codes và Convolutional Codes: Riêng chủ đề này cũng đủ để nói dài dài rồi. Làm sao có thể viết một bào đơn giản để nói hết được.

Theo ý kiến cá nhân tôi thì việc bạn truyền từ máy tính này sang máy tính khác không có nhiều ý nghĩa. Tất cả những cái như, GI (khoảng bảo vệ), vấn đề chọn số carrier ... chỉ có nghĩa nếu kênh đó là fading mà thôi. Theo như tôi thấy thì bạn nên thực hiện một hệ thống mô phỏng truyền số liệu bằng OFDM qua kênh fading. Tất cả được viết bằng phần mềm. Khi đó bạn có thể học được nhiều hơn rất nhiều.

Mình dạo này cũng rất bận, và sẽ tiếp tục bận trong vòng vài tháng nữa. Sau đó hy vọng sẽ có nhiều thời gian viết bài hơn.

Vấn đề bạn hỏi là vấn đề lập trình. Tôi nghĩ bạn nên đọc về lập trình, rồi ngồi viết chương trình thử khoảng 1 tuần là thạo tất cả những thứ này. Vấn đề chuyển đổi từ nói tiếp sang song song chỉ là vấn đề chuyển từ hàng thành cột thôi. Những thứ này nếu ngồi viết thì mất nhiều thời gian, trong khi nó rất là đơn giản. Tôi nghĩ bạn có thể tự học được.Vấn đề chuyển source thành nhị phân. Quay trở lại ví dụ của bạn, bạn cần truyền số liệu số từ máy tính này sang máy tính kia. Như vậy dữ liệu của bạn ở dạng các file trong máy tính? Nếu dữ liệu là các file có cấu trúc thì viết phần mềm để lấy cấu trúc đó ra khỏi file. Còn nếu bí, hoặc làm tổng quát cho bất kỳ dạng file dữ liệu nào thì bạn chỉ cần đọc file đó ở dạng nhị phân là xong.

Thực hiện Interleave như thế nào thì cũng là vấn đề lập trình thôi. Nếu muốn đơn giản thì làm Block Interleaver, nếu muốn phức tạp hơn thì dùng Interleaver Giả Ngẫu Nhiên.
Một ví dụ cực kỳ đơn giản về một Interleaver Giả Ngẫu Nhiên:
randArray = randn(1,N); % Ở đây N là chiều dài của Interleaver, lệnh này tạo một mảng mà mỗi thành phần là một số ngẫu nhiên.
[ out, index ] = sort(randArray); % Lệnh này sắp xếp các số ngẫu nhiên ở mảng trên rồi cho số thứ tự ra mảng index, như vậy ta có một kiểu Interleave ngẫu nhiên được chứa trong mảng index.
Bây giờ dùng mảng index để Interleave dữ liệu số của bạn.Đầu vào của cái Interleaver là một mảng số liệu số có chiều dài N, gọi là inFrame (bạn có thể thử nghiệm trong Matlab bằng cách tạo inFrame như sau: inFrame = round((sign( randn(1, N)) + 1)/2)           ), đầu ra của Interleaver gọi là outFrame đi. Khi đó thủ tục Interleave chỉ đơn giản thế này thôi.
for i = 1:NoutFrame(i) = inFrame( index(i) );end;
Ở phía thu, đầu vào của bộ de-interleaver là outFrame và gọi đầu ra của nó là inFrame1, khi đó thủ tục chỉ đơn giản như sau thôi:
for i = 1:NinFrame1( index(i) ) = outFrame( i );end;
Bạn có thể đem những dòng lệnh này vào Matlab mà chạy thử xem.
+) R-S Codes và Convolutional Codes: Riêng chủ đề này cũng đủ để nói dài dài rồi. Làm sao có thể viết một bào đơn giản để nói hết được.

Theo ý kiến cá nhân tôi thì việc bạn truyền từ máy tính này sang máy tính khác không có nhiều ý nghĩa. Tất cả những cái như, GI (khoảng bảo vệ), vấn đề chọn số carrier ... chỉ có nghĩa nếu kênh đó là fading mà thôi. Theo như tôi thấy thì bạn nên thực hiện một hệ thống mô phỏng truyền số liệu bằng OFDM qua kênh fading. Tất cả được viết bằng phần mềm. Khi đó bạn có thể học được nhiều hơn rất nhiều.

cám ơn bác Tèo, các phần em hoi bác em cũng đã làm xong, bây giờ chỉ còn mỗi phần chèn pilot để đồng bộ khung va truyền ra sound card la xong. em vẫn chưa biết làm thế nào. thú thực phần đồng bộ em cũng chưa hiểu cặn kẽ lắm nói gì đến việc thực hiện, thêm nữa em vẫn chưa tìm được trong matlab các phần làm thế nào để lấy tín hiệu từ sound card ở bên máy nhận, hoặc chí ít là cách thức truy cập phần cứng của sound card trong matlab như các ngôn ngữ lập trình khác
như em đã nói, em làm cũng chỉ là làm theo yêu cầu đề tài của thầy hướng dẫn, bác nói đúng, mô phỏng tren một máy sử dụng mô hình đa đường có lẽ em sẽ có nhiều kiến thức hơn, hầu hết những nghiên cứu em tìm được trên mạng cũng đều là mô phỏng trên một máy, nếu em truyền qua sound card thì cũng chỉ là truyền bình thường, các phần GI hay điều chế FFT đều không phát huy hết tác dụng, em nghi em chỉ cần cài xen, và mã hoá bình thường thì cũng có thể truyền và nhận được dư liệu có chất lượng ở một mức độ chấp nhận được.
dù sao thì nhờ làm mà em cũng hiểu được nhiều vấn đề, trước khi nhận đề tài trong đầu em chưa có một khái niệm gì về OFDM cả, cái đầu tiên đi vào đầu em chính là những bài nói về OFDM của bác trong forum này đấy. cám ơn bác nhiều
tiện đây bác cho em hoi Galois field là gì ? em mã hoá dữ liệu dùng mã Reed-Solomon đều phải chuyển dữ liệu về dạng array của Galois, sau đó dữ liệu của em đều nằm trong Galois field, em sử dụng các thuật toán đối với số thông thường trong matlab đều không thể thực hiện được, chỉ có mỗi cách giải mã RS thì mới đưa trở lại dạng thông thường, nhưng giải mã chỉ thực hiện ở phía thu thôi, phía phát sau mã hoá là đến đều chế MPSK hoặc QAM ,mã hoá xong là em tịt, không đưa được vào phần điều chế, thế là em phải bỏ phần này và thay vào đó là mã hoá chập.

cám ơn bác Tèo, các phần em hoi bác em cũng đã làm xong, bây giờ chỉ còn mỗi phần chèn pilot để đồng bộ khung va truyền ra sound card la xong. em vẫn chưa biết làm thế nào. thú thực phần đồng bộ em cũng chưa hiểu cặn kẽ lắm nói gì đến việc thực hiện, thêm nữa em vẫn chưa tìm được trong matlab các phần làm thế nào để lấy tín hiệu từ sound card ở bên máy nhận, hoặc chí ít là cách thức truy cập phần cứng của sound card trong matlab như các ngôn ngữ lập trình khác
như em đã nói, em làm cũng chỉ là làm theo yêu cầu đề tài của thầy hướng dẫn, bác nói đúng, mô phỏng tren một máy sử dụng mô hình đa đường có lẽ em sẽ có nhiều kiến thức hơn, hầu hết những nghiên cứu em tìm được trên mạng cũng đều là mô phỏng trên một máy, nếu em truyền qua sound card thì cũng chỉ là truyền bình thường, các phần GI hay điều chế FFT đều không phát huy hết tác dụng, em nghi em chỉ cần cài xen, và mã hoá bình thường thì cũng có thể truyền và nhận được dư liệu có chất lượng ở một mức độ chấp nhận được.
dù sao thì nhờ làm mà em cũng hiểu được nhiều vấn đề, trước khi nhận đề tài trong đầu em chưa có một khái niệm gì về OFDM cả, cái đầu tiên đi vào đầu em chính là những bài nói về OFDM của bác trong forum này đấy. cám ơn bác nhiều
tiện đây bác cho em hoi Galois field là gì ? em mã hoá dữ liệu dùng mã Reed-Solomon đều phải chuyển dữ liệu về dạng array của Galois, sau đó dữ liệu của em đều nằm trong Galois field, em sử dụng các thuật toán đối với số thông thường trong matlab đều không thể thực hiện được, chỉ có mỗi cách giải mã RS thì mới đưa trở lại dạng thông thường, nhưng giải mã chỉ thực hiện ở phía thu thôi, phía phát sau mã hoá là đến đều chế MPSK hoặc QAM ,mã hoá xong là em tịt, không đưa được vào phần điều chế, thế là em phải bỏ phần này và thay vào đó là mã hoá chập.

1. Về phần đồng bộ tớ không thạo lắm vì chưa bao giờ làm mô phỏng về nó. Tuy nhiên, bạn có thể chèn một chuỗi tín hiệu có hệ số tự tương quan cao, hệ số tương quan chéo thấp. Khi đó ở máy thu, nó sẽ liên tục tương quan (correlate) tín hiệu thu được với chuỗi bạn đã chèn, khi nào hệ số tương quan đủ lớn thì bạn kết luật là đồng bộ khung được lập. Cái này bạn cần tìm hiểu thêm.
2. Tớ nói một chút về Galois Field (GF):
Bạn học trường nào nhỉ? Nếu học các trường kỹ thuật thì tôi chắc rằng bạn đã học GF rồi đó, trong đại số tuyến tính ấy. Hệ số thập phân mà ta dùng hàng ngày là hệ số 10, hay gọi là Galois Field 10 (viết là GF(10) ) và là một GF trong lý thuyết về GF. Trong GF(10) chúng ta có 10 con số để mô tả tất cả các chữ số có trong thực tế, đó là 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 và 9. Tất cả các con số chỉ là tổ hợp của các chữ số này mà thôi. Các phép tính trong hệ GF(10) cũng chỉ cho ra các số có các chữ số này. Như vậy, trong hệ nhị phân, hay chính là GF(2) thì chúng ta chỉ có mỗi 2 chữ số là 0 và 1 và tất cả các số có trong cuộc sống có thể được biểu thị bởi 2 số này.
Phép cộng trong hệ nhị phân GF(2) như sauCác phép sau là cộng không nhớ)1+1 = 0 (trong matlab bạn có thể dùng lệnh xor(1,1) ) và vì 1+1 = 0 trong GF(2) cho nên trong GF(2) thì 1 = -1.0 + 1 = 1 + 0 = 1 trong GF(2)
Vậy trong GF(3) thì chúng ta có 3 chữ số là 0, 1, 2. Vài phép toán trong GF(3) như sauCác phép sau là cộng không nhớ)1+1 = 21+2 = 0 --> do đó trong GF(3) thì 2 = -12+ 2 = 10 + 2 = 20+1 = 1...Và số 3 trong hệ thập phân được biểu diễn trong hệ GF(3) là 10, số 4 trong GF(3) là 11, số 5 trong GF(3) là 12, số 6 trong GF(3) là 20, số 7 trong GF(3) là 21 ...
Tổng quát là: nếu X, Y nằm trong GF(N) thì phép cộng (không nhớ) giữa X và Y trong GF(N) được thực hiện như sau:Z = (X + Y ) module N (tức là lấy X+Y rồi đem kết quả chia cho N và phần dư của phép chia chính là kết quả của phép cộng không nhớ trong GF(N) ).
Ở ví dụ trên đây: Trong GF(3) thì 2 + 2 = 4 module 3 = 1 (vì 4 chia cho 3 được 1 dư 1); 2 +1  = 3 module 3 = 0 (vì 3 chia 3 được 1 dư 0).
Trong Coding (cụ thể là R-S code) thì các phép cộng là các phép cộng modulus như mô tả trên đây. Do đó nếu bạn tính theo kiểu thông thường thì sẽ không thể dúng được. Bạn nên tìm hiểu thêm về GF một cách tổng quát hơn, cho cả các phép nhân/chia trong GF nữa thì mới làm coding kiểu R-S code được. Nếu mình viết hết ra phải mất vài ngày ngồi gõ liên tục, tớ chịu không làm được. Chỉ muốn chỉ cho bạn thấy là cách tính toán trong các GF trong coding rất khác cách ta tính thông thường và vì vậy bạn phải đọc về nó trước.
3. Sau khi bạn mã hoá bằng R-S code thì bạn phải chuyển kết quả từ GF(K) nào đó mà bạn dùng trong R-S code sang hệ nhị phân, tức là GF(2), thì mới điều chế tiếp bằng QAM hay MPSK được. Thuật toán để chuyển từ hệ GF(K) sang một hệ GF(N) bất kỳ bạn có thể viết một cách đơn giản thôi, Hoặc tìm trên internet cũng có rồi.
Ví dụ chuyển đổi từ 10 trong GF(10) sang hệ GF(2) như sau:           Lấy 10 chia cho 2 được 5 dư 0Sau đó Lấy  5 chia cho 2 được 2  dư 1Sau đó Lấy  2 chia cho 2 được 1  dư 0Sau đó Lấy  1 chia cho 2 được 0  dư 1 (chia đến khi nào kết quả của phép chia là 0)Sau đó số dư sau cùng đặt lên đầu .... số dư đầu tiên đặt cuối cùng ta được số 1010 trong hệ nhị phân (GF(2) )Đổi ngược lại từ hệ nghị phân sang các hệ khác đơn giản hơn nhiều:Ví dụ: 1010 sang hệ thập phân được đổi là: 1010 = 1x2^3 + 0x2^2 + 1x2^1 + 0x2^0 = 8 + 0 + 2 + 0 = 10 trong GF(10).
Được nguyenvanteo sửa chữa / chuyển vào 19:21 ngày 12/03/2005

1. Về phần đồng bộ tớ không thạo lắm vì chưa bao giờ làm mô phỏng về nó. Tuy nhiên, bạn có thể chèn một chuỗi tín hiệu có hệ số tự tương quan cao, hệ số tương quan chéo thấp. Khi đó ở máy thu, nó sẽ liên tục tương quan (correlate) tín hiệu thu được với chuỗi bạn đã chèn, khi nào hệ số tương quan đủ lớn thì bạn kết luật là đồng bộ khung được lập. Cái này bạn cần tìm hiểu thêm.
2. Tớ nói một chút về Galois Field (GF):
Bạn học trường nào nhỉ? Nếu học các trường kỹ thuật thì tôi chắc rằng bạn đã học GF rồi đó, trong đại số tuyến tính ấy. Hệ số thập phân mà ta dùng hàng ngày là hệ số 10, hay gọi là Galois Field 10 (viết là GF(10) ) và là một GF trong lý thuyết về GF. Trong GF(10) chúng ta có 10 con số để mô tả tất cả các chữ số có trong thực tế, đó là 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 và 9. Tất cả các con số chỉ là tổ hợp của các chữ số này mà thôi. Các phép tính trong hệ GF(10) cũng chỉ cho ra các số có các chữ số này. Như vậy, trong hệ nhị phân, hay chính là GF(2) thì chúng ta chỉ có mỗi 2 chữ số là 0 và 1 và tất cả các số có trong cuộc sống có thể được biểu thị bởi 2 số này.
Phép cộng trong hệ nhị phân GF(2) như sauCác phép sau là cộng không nhớ)1+1 = 0 (trong matlab bạn có thể dùng lệnh xor(1,1) ) và vì 1+1 = 0 trong GF(2) cho nên trong GF(2) thì 1 = -1.0 + 1 = 1 + 0 = 1 trong GF(2)
Vậy trong GF(3) thì chúng ta có 3 chữ số là 0, 1, 2. Vài phép toán trong GF(3) như sauCác phép sau là cộng không nhớ)1+1 = 21+2 = 0 --> do đó trong GF(3) thì 2 = -12+ 2 = 10 + 2 = 20+1 = 1...Và số 3 trong hệ thập phân được biểu diễn trong hệ GF(3) là 10, số 4 trong GF(3) là 11, số 5 trong GF(3) là 12, số 6 trong GF(3) là 20, số 7 trong GF(3) là 21 ...
Tổng quát là: nếu X, Y nằm trong GF(N) thì phép cộng (không nhớ) giữa X và Y trong GF(N) được thực hiện như sau:Z = (X + Y ) module N (tức là lấy X+Y rồi đem kết quả chia cho N và phần dư của phép chia chính là kết quả của phép cộng không nhớ trong GF(N) ).
Ở ví dụ trên đây: Trong GF(3) thì 2 + 2 = 4 module 3 = 1 (vì 4 chia cho 3 được 1 dư 1); 2 +1  = 3 module 3 = 0 (vì 3 chia 3 được 1 dư 0).
Trong Coding (cụ thể là R-S code) thì các phép cộng là các phép cộng modulus như mô tả trên đây. Do đó nếu bạn tính theo kiểu thông thường thì sẽ không thể dúng được. Bạn nên tìm hiểu thêm về GF một cách tổng quát hơn, cho cả các phép nhân/chia trong GF nữa thì mới làm coding kiểu R-S code được. Nếu mình viết hết ra phải mất vài ngày ngồi gõ liên tục, tớ chịu không làm được. Chỉ muốn chỉ cho bạn thấy là cách tính toán trong các GF trong coding rất khác cách ta tính thông thường và vì vậy bạn phải đọc về nó trước.
3. Sau khi bạn mã hoá bằng R-S code thì bạn phải chuyển kết quả từ GF(K) nào đó mà bạn dùng trong R-S code sang hệ nhị phân, tức là GF(2), thì mới điều chế tiếp bằng QAM hay MPSK được. Thuật toán để chuyển từ hệ GF(K) sang một hệ GF(N) bất kỳ bạn có thể viết một cách đơn giản thôi, Hoặc tìm trên internet cũng có rồi.
Ví dụ chuyển đổi từ 10 trong GF(10) sang hệ GF(2) như sau:           Lấy 10 chia cho 2 được 5 dư 0Sau đó Lấy  5 chia cho 2 được 2  dư 1Sau đó Lấy  2 chia cho 2 được 1  dư 0Sau đó Lấy  1 chia cho 2 được 0  dư 1 (chia đến khi nào kết quả của phép chia là 0)Sau đó số dư sau cùng đặt lên đầu .... số dư đầu tiên đặt cuối cùng ta được số 1010 trong hệ nhị phân (GF(2) )Đổi ngược lại từ hệ nghị phân sang các hệ khác đơn giản hơn nhiều:Ví dụ: 1010 sang hệ thập phân được đổi là: 1010 = 1x2^3 + 0x2^2 + 1x2^1 + 0x2^0 = 8 + 0 + 2 + 0 = 10 trong GF(10).
Được nguyenvanteo sửa chữa / chuyển vào 19:21 ngày 12/03/2005

chào bác Tèo!! bác nói đến đúng vấn đề rồi đấy!!! cái em không làm được và cũng khỗng hiểu vì sao chính là chuyển đổi về GF(2). em chua chuyển tù hệ GF(10) về GF(2), nhưng em viết một function chuyển đổi từ hệ GF(16)( biểu diễn bằng 4 bit) sang GF(2)mà không được , toàn nhận được thông báo lỗi trong matlab, trong khi em chuyển đổi với số bình thường thì hoàn toàn được.

chào bác Tèo!! bác nói đến đúng vấn đề rồi đấy!!! cái em không làm được và cũng khỗng hiểu vì sao chính là chuyển đổi về GF(2). em chua chuyển tù hệ GF(10) về GF(2), nhưng em viết một function chuyển đổi từ hệ GF(16)( biểu diễn bằng 4 bit) sang GF(2)mà không được , toàn nhận được thông báo lỗi trong matlab, trong khi em chuyển đổi với số bình thường thì hoàn toàn được.