Báo cáo tiểu luận chương 6: Đồng bộ sóng mạng và kí hiệu

Báo cáo tiểu luận chương 6: Đồng bộ sóng mạng và kí hiệu giới thiệu các nội dung: ước lượng các tham số đặc trưng, ước lượng pha sóng mạng, ước lượng định thời kí hiệu, đánh giá sự liên kết của pha sóng mạng và định thời kí hiệu, đặc tính năng suất của ước lượng ML.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo tiểu luận chương 6: Đồng bộ sóng mạng và kí hiệuMục lục: Chương 6: Đồng bộ sóng mang và kí hiệuTrong chương này, ta sẽ xem xét tới phương pháp để tìm ra sóng mang và đồng bộ kí hiệu tạimáy thu trong một hệ thống truyền dữ liệu số.6.1. Ước lượng các tham số đặc trưng:Giả sử rằng tín hiệu ở đầu vào máy thu, kênh làm trễ tín hiệu được truyền tải qua chúng vàtạo lỗi trên chúng bằng việc thêm nhiễu Gauss. Sóng nhận được: r(t) = s(t – τ) + n(t)Khi: s(t) = Re[si(t)ej2πfct] (6-1-1)Và khi τ là trễ lan truyền và si(t) là tín hiệu thông thấp tương đương. Tín hiệu thu được cóthể biểu diễn bằng: r(t) = Re{[si(t – τ)ej∅ + z(t)]ej2πfct} (6-1-2)Với pha sóng mang ϕ, tùy thuộc vào trễ lan truyền τ thì ϕ= -2πfcτ.Để đơn giản hóa các kí hiệu, ta sẽ để ψ biểu thị tham số véc-tơ {ϕ,τ} sao cho s(t;ϕ,τ) đơngiản được biểu diễn là s(t;ψ). Có hai chỉ tiêu lớn cơ bản áp dụng để ước lượng tham số tínhiệu: Tiêu chuẩn khả giống cực đại (ML) và Tiêu chuẩn xác suất hậu nghiệm tối đa (MAP).6.1.1 Hàm Khả Giống Phát triển liên tục thời gian tương đương của sự tối đa hóa p(r|ψ) và cộng thêm nhiễu n(t) làtrắng cùng với kỳ vọng trung bình bằng 0, sự tham gia pdf p(r|ψ) có thể biểu diễn: (6-1-5)Khi: rn = sn(ψ) = (6-1-6)Khi T0 biểu diễn tích phân đoạn (vi phân) phần mở rộng của r(t) và s(t;ψ). Chuyển đổi (6-1-6)vào (6-1-5). Khi đó nó trở thành:Giờ, sự tối đa hóa p(r|ψ) với tham số tín hiệu ψ là tương đương với sự tối đa hóa của hàmkhả giống: (6-1-8)Dưới đây, ta xem xét sự ước lượng tham số tín hiệu từ quan điểm của giá trị cực đại Λ(ψ)6.1.2. Khôi phục sóng mang và đồng bộ kí hiệu trong dải điều chế tín hiệuĐồng bộ hóa kí hiệu được đòi hỏi trong những hệ thông truyền thông ký thuật số phát thôngtin đồng bộ hóa kí hiệu. Khôi phục sóng mang được yêu cầu nếu tín hiệu được phối hợptách. Hình 6-1-1 minh họa cho các khối của bộ PSK (hoặc bộ PAM), bộ cảm biến và bộ táchtín hiệu. Khối của bộ tách sóng M-PSK được đưa ra ở hình 6-1-2. Khối tách sóng PAM chỉra ở hình 6-1-3. Cuối cùng, ta minh họa khối tách sóng QAM trên hình 6-1-4.6.2. Ước lượng pha sóng mangCó hai phương pháp xây dựng để nói về đồng bộ sóng mang tại máy thu: Đa truyền vàchuyển hóa pha sóng mang ước tính trực tiếp từ tín hiệu nhận được.Giả sử rằng có dạng tín hiệu điều biến biên độ: (6-2-1)Nếu ta điều biến tín hiệu bằng cách nhân s(t) với dạng sóng mang chuẩn: (6-2-2)Ta thu được:Bộ phận tần số đôi có thể bị triệt tiêu bằng tín hiệu tạo bởi c(t)s(t) qua bộ lọc thông thấp.Quá trình lọc mang lại tín hiệu thông tin mang: (6-2-3)Sự ảnh hưởng của lỗi pha sóng mang trong QAM và đa pha PSK còn tệ hơn. Tín hiệu QAMvà M-PSK có thể được trình bày: (6-2-4)Tín hiệu này được điều biến bởi hai sóng mang vuông góc: c sSự nhân s(t) với c (t), c (t) ta được:Sự biểu diễn (6-2-6) và (6-2-7) rõ ràng chỉ ra rằng lỗi pha trong điều chế tín hiệu QAM và M-PSK có nhiều ảnh hưởng xấu hơn là điều chế tín hiệu PAM. Sự yêu cầu của pha đúng choQAM và sự kết hợp đa pha PSK là cao hơn nhiều so với DSB/SC PAM.6.2.1. Ước lượng pha sóng mang khả giống nhất.Ta coi rằng trễ τ đã biết, trong trường hợp đặc biệt τ=0. Hàm là cực đại hóa hàm khả giốngcho ở (6-1-8) với ϕ thay cho ψ, hàm này trở thành:Nhân tử thứ hai bao hàm tương quan chéo của tín hiệu thu r(t) với tín hiệu s(t;ϕ), phụ thuộcvào sự lựa chọn ϕ. Do vậy, hàm khả giống Λ(ϕ) được biểu diễn:Khi C phụ thuộc vào ϕ là không đổi. Ước tính ML là giá trị ϕ khi tối đa hóa Λ(ϕ) ở (6-2-9). Tương đương giá trị cũng tối đa hóa loga của Λ(ϕ). Ví dụ hàm log của hàm khả giống: LChú ý sự xác định Λ (ϕ) ta có thể bỏ qua hạng tử không đổi lnC.6.2.2. Vòng khóa phaVòng khóa pha cơ bản gồm: Một bộ nhân, một vòng lọc, một bộ điều khiển dao động điệnáp(VCO) được chỉ ra ở hình 6-2-3. Nếu ta coi đầu vào vòng khóa pha là đường hình sin dạng c ctcos(2πf t +ϕ) và đầu ra VCO là sin(2πf +ϕ). Khi biểu diễn ước lượng ϕ. Kết quả của hai tínhiệu này là:Bộ lọc này thường được chọn để có hàm chuyển liên hệ đơn giản: 1 2 1 2Khi τ và τ được thiết lập thông số (τ ≫ τ ) để điều khiển độ rộng dải của vòng. Đầu racủa vòng lọc cung cấp điều khiển điện áp v(t) cho bộ VCO.Bộ VCO cơ bản là máy sinh tínhiệu hình sin với một pha tức thời cho bởi:Với k là một hằng số đạt tới không đổi ở rad/V. Do đó:Trong công đoạn bì ...