Kênh truyền và đánh giá chất lượng kênh truyền
251
Kỹ thuật bán phân tích là một sự kết hợp giữa mô phỏng và phân tích để đánh gía tỷ lệ bit lỗi
của một hệ thống thông tin. Trong MATLAB, hàm semianalytic sẽ giúp người sử dụng thực
hiện kỹ thuật này.
Tuy nhiên, kỹ thuật bán phân tích chỉ thích hợp với các hệ thống có đủ các tính chất sau:
o Tất cả các hiệu ứng đa đường, nhiễu lượng tử hoặc tính phi tuyến của mạch phải được
khảo sát trước khi đánh giá tác động của nhiễu.
o Máy thu phải đồng bộ hoàn toàn với sóng mang từ máy phát. Các dạng nhiễu pha và
timing jitter không được xét đến.
o Với kênh truyền không nhiễu thì tín hiệu thu không bị lỗi.
o Nhiễu trong hệ thống là nhiễu Gauss.
Trình tự thực hiện phương pháp này như sau:
o Tạo một tín hiệu tin tức có ít nhất
L
M
ký hiệu, trong đó M là số trạng thái có thể có của
tín hiệu điều chế và L là chiều dài đáp ứng xung của kênh truyền. Thông thường ta sử dụng
một chuỗi giả ngẫu nhiên có chiều dài
L
2
M
)
M
(log
, trong đó xác suất xuất hiện bit 0 và 1 là
như nhau.
o Dùng tín hiệu này điều chế một sóng mang cao tần, sử dụng các phưong pháp điều chế
băng gốc (xem chương 14)
o Lọc tín hiệu phát bằng các bộ lọc raised cosine hoặc Butterworth, Chebychev,... Lưu lại
tín hiệu phát txsig.
o Đưa tín hiệu qua kênh truyền không nhiễu. Kênh truyền có thể có các yếu tố như hiệu ứng
đa đường, dịch pha, mạch phi tuyến, ... nhưng không có nhiễu. Lưu lại kết quả : rxsig.
o Dùng hàm semianalytic để thực hiện việc đánh giá kênh truyền. Hàm này sẽ thực hiện lọc
tín hiệu thu và áp dụng phân bố Gauss trên mỗi điểm tín hiệu thu để tìm xác suất lỗi ký hiệu,
sau đó chuyển thành xác suất lỗi bit.
Ví dụ 16-11. Dùng kỹ thuật semianalytic để thực hiện mô phỏng một kênh thông tin số sử
dụng điều chế 16-QAM. Vẽ đồ thị BER và so sánh với lý thuyết.
Trong thí dụ này, ta sẽ thấy được trình tự mô phỏng dùng phương pháp bán phân tích. Kết quả
tính BER sẽ được so sánh với giá trị BER tính theo công thức lý thuyết.
% Bước 1. Tạo tín hiệu tin tức có chiều dài >= M^L.
M = 16; % Số trạng thái của tín hiệu điều chế
L = 1; % Chiều dài đáp ứng xung của kênh truyền
msg = [0:M-1 0]; % Thong diep M-ary chieu dai > M^L
% Bước 2. Điều chế bằng phương pháp 16-QAM (điều chế băng gốc).
modsig = qammod(msg,M);
Nsamp = 16;
modsig = rectpulse(modsig,Nsamp); % Định dạng xung vuông.
% Bước 3. Sử dụng bộ lọc phát.
txsig = modsig; % Không dùng bộ lọc trong ví dụ này
% Bước 4. Đưa tín hiệu phát qua kênh truyền
rxsig = txsig*exp(j*pi/180); % Offset pha tĩnh
