Luận văn mã turbo và ứng dụng trong các hệ thống thông tin thế hệ tiếp theo

Luận văn về mã Turbo và ứng dụng tiềm năng trong hệ thống thông tin tiên tiến. Khám phá cách mã Turbo nâng cao hiệu suất và độ tin cậy cho tương lai.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

2010

75
28
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: Tổng quan

1.1. Giới thiệu chung

1.2. Cấu trúc hệ thống thông tin số

1.3. Các giới hạn cơ bản

2. CHƯƠNG 2: Tìm hiểu về bộ giải mã và thuật toán giải mã

2.1. Thật nắn [ng Map 4a

2.2. So sánh độ phức tạp của các thuật taán giải mã

2.3. Giải mã lặp dựa lrên thuật toàn MAT

2.4. Giải mã lặp dựa trên thuật toán SOVA

3. CHƯƠNG 3: ing dang mii turbo trong hé thang tin THẾ hệ sơn

3.1. Giới thiện chương

3.2. Các ứng dụng truyền (hông đa phương liện

3.3. Các hạn chế khi ứng dụng TC vào hệ thống: thông ếa nhưng tiện

3.4. Tỉnh thời gian thực

3.5. Khối lượng dí liệu lớn

3.6. Bảng thông giới hạn

3.7. Tìm hiểu các đặc tính chakénh

3.8. Các để suất khi ứng đụng TC vào truyền thông đa phương Hiện

3.9. Kich thước khung lớ

3.10. Cài tiến quá trình giải mã

3.11. Các ứng đụng truyén thong khéngday

3.12. Các hạn chế khi ứng dụng TC: IrnaE trayều thông không đây

3.13. Ham ehé ve thal giam

3.14. Kích thước khung nhỏ

3.15. Băng tháng giới hạn

3.16. Matmrbo img dung trong thang tin vi tre

3.17. Ứng đụng mã turbo trong CDMA 2000

3.18. Ứng dụng mã tnrbo trong UMITS

3.19. Ứng đựng trong thâng lIn thâng tin vé tinh

4. CHƯƠNG 4 Chương trình mô phẳng

4.1. Cần trúc chương trinh

4.2. Chương trình chính

4.3. kết quả mã phâng

4.4. Kết Inận chương

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIEN DE TAL

TÀI LIỆU THAM KHẢO

CAC TU VIET TAT

PHAN PHU LUC

Tóm tắt

I. Tổng quan về Luận văn mã turbo hệ thống thông tin mới

Sự phát triển của khoa học và công nghệ, đặc biệt trong lĩnh vực viễn thông, đã tạo ra nhu cầu trao đổi thông tin ngày càng tăng về số lượng, chất lượng và loại hình dịch vụ. Để đáp ứng những nhu cầu này, các công nghệ mới liên tục được nghiên cứu và phát triển, trong đó mã turbo nổi lên như một giải pháp hiệu quả. Luận văn mã turbo này tập trung vào việc làm rõ nguyên lý hoạt động, ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng của công nghệ mã turbo trong các hệ thống thông tin thế hệ tiếp theo. Theo lý thuyết của Shannon, nếu băng thông của hệ thống có thể mở rộng đến vô hạn, thì ta có thể truyền tin với tốc độ tối đa bằng dung lượng kênh C với E/N nhỏ nhất là -1.59 dB khi hiệu suất phổ tiến đến 0. Mã turbo với thuật toán giải mã lặp hầu như tiếp cận được với giới hạn này, nó có thể đạt tỉ lệ lỗi bit 10-5 ở E/N = 0.7 dB với hiệu suất phổ 0.5 bits/sec Hz. Bài viết này sẽ đi sâu vào các khía cạnh khác nhau của mã turbo, từ cấu trúc mã hóa đến các thuật toán giải mã, và cuối cùng là các ứng dụng thực tế trong các hệ thống thông tin tiên tiến.

1.1. Cấu trúc hệ thống thông tin số cơ bản hiện nay

Để hiểu rõ vai trò của mã sửa sai, cần xem xét mô hình tổng quát của hệ thống thông tin số. Mô hình này bao gồm các thành phần chính như nguồn tin, bộ mã hóa, kênh truyền, và bộ giải mã. Bộ truyền dẫn có vai trò chuyển thông tin được sinh ra từ nguồn tin thành dạng có khả năng chống chịu với ảnh hưởng của nhiễu ở mức trung bình. Kênh truyền làm suy yếu và tạo ra lỗi đối với tín hiệu nhận được, bộ mã hóa kênh được đưa vào hệ thống nhằm thêm vào chuỗi thông tin một số bit thông tin dự thừa, sự dư thừa này sẽ được sử dụng để tối thiểu lỗi truyền. Tại đầu thu, bộ giải điều chế tạo ra bit nhị phân hoặc tín hiệu tương tự ở đầu ra theo ước lượng tốt nhất có thể có về từ mã đã được truyền hoặc chuỗi đã được điều chế tương ứng, bộ giải mã kênh đưa ra ước lượng về bản tin được truyền thực sự. Bộ giải mã này hoạt động dựa trên quy tắc mã hóa và đặc tính của kênh truyền. Mục đích của bộ giải mã nhằm tối thiểu ảnh hưởng của nhiễu kênh truyền.

1.2. Giới hạn băng thông và ảnh hưởng đến hiệu suất truyền dẫn

Băng thông của tín hiệu là thước đo tốc độ của tín hiệu. Tín hiệu thay đổi nhanh theo thời gian sẽ có băng thông rộng. Mặt khác bất kỳ hệ thống thông tin nào cũng đều có giới hạn về băng thông nhất định. Lý thuyết thông tin của Shannon đưa ra khái niệm dung lượng kênh truyền C như là tốc độ tối đa mà thông tin có thể truyền trên kênh có nhiễu. Với kênh nhiễu trắng Gaussian (AWGN) C=B log2 (1+ S/N) bit/sec. Lý thuyết về mã hóa kênh của Shannon đã chứng minh tồn tại mã có thể có xác suất lỗi nhỏ tùy ý nếu dữ liệu được truyền đi với tốc độ r < C và ngược lại, không thể thiết kế mã có xác suất lỗi nhỏ tùy ý nếu r > C, điều này cho thấy nhiễu tạo nên giới hạn trên tốc độ dữ liệu nhưng không giới hạn trên xác suất lỗi.

II. Thách thức từ nhiễu kênh và Giải pháp bằng Mã Turbo

Một trong những thách thức lớn nhất trong truyền thông số là sự ảnh hưởng của nhiễu kênh, làm suy giảm chất lượng tín hiệu và gây ra lỗi trong quá trình truyền dẫn. Nhiễu có thể đến từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm nhiễu nhiệt, nhiễu giao thoa và nhiễu xung. Để khắc phục vấn đề này, các kỹ thuật mã hóa kênh được sử dụng để thêm thông tin dư thừa vào dữ liệu gốc, cho phép bộ giải mã phát hiện và sửa lỗi. Mã turbo là một trong những kỹ thuật mã hóa kênh tiên tiến nhất, cung cấp hiệu suất sửa lỗi vượt trội so với các mã truyền thống như mã tích chậpmã khối. Mã turbo đạt được hiệu suất cao bằng cách sử dụng hai hoặc nhiều bộ mã hóa thành phần kết hợp với một bộ chèn và một thuật toán giải mã lặp. Cấu trúc này cho phép mã turbo khai thác tối đa thông tin dư thừa được thêm vào, giúp giảm đáng kể tỷ lệ lỗi bit (BER) ngay cả trong môi trường nhiễu cao. Mô hình ghép nối đầu tiên được Forney nghiên cứu để tạo ra một loại có xác suất lỗi giảm theo hàm mũ tại tốc độ nhỏ hơn dung lượng kênh trong khi độ phức tạp giải mã chỉ tăng theo hàm đại số. Mô hình này bao gồm sự kết nối nối tiếp một bộ trong và một bộ ngoài.

2.1. Ảnh hưởng của SNR và BER trong hệ thống truyền thông

Thông số khác được dùng để tính toán độ tin cậy của thông tin truyền đi trong hệ thống thông tin số là xác suất lỗi bit (BER). Hiệu quả công suất được đánh giá tỉ lệ năng lượng bit trên công suất nhiễu một phía, Eb/No. Tỉ lệ tín hiệu trên tạp âm (SNR) mô tả bằng S/N liên hệ với Eb/No : S/N = (R * Eb)/No. Với một kênh truyền cho trước, có một giới hạn trên của tốc độ truyền dữ liệu liên quan lới SNR và băng thông của hệ thống.

2.2. Giới thiệu về Mã Tích Chập Hệ Thống Đệ Quy RSC

Mã turbo là sự kết nối gồm hai hay nhiều bộ riêng biệt để tạo ra một tốt hơn và cũng lớn hơn. Bộ mã hóa tích chập hệ thống đệ quy RSC cũng được sử dụng nhiều trong các hệ thống truyền thông hiện đại. Mã tích chập hệ thống và không hệ thống khác nhau ở chỗ, ở mã hệ thống, thông tin đầu vào được giữ nguyên và truyền đi cùng với các bit dư thừa. Ngược lại, ở mã không hệ thống, thông tin đầu vào được biến đổi hoàn toàn. Mã tích chập đệ quy và không đệ quy khác nhau ở cách thức tạo ra các bit dư thừa.

2.3. Mã Turbo song song và yếu tố quyết định hiệu suất mã

Một trong những cấu trúc mã turbo phổ biến nhất là mã turbo song song (PCCC). PCCC bao gồm hai hoặc nhiều bộ mã hóa tích chập hệ thống đệ quy (RSC) kết nối song song thông qua một bộ chèn. Bộ chèn đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra khoảng cách mã lớn, giúp cải thiện hiệu suất sửa lỗi của mã turbo. Kích thước của bộ chèn cũng ảnh hưởng đến hiệu suất của mã turbo, với kích thước lớn hơn thường dẫn đến hiệu suất tốt hơn.

III. Bí quyết Giải mã Mã Turbo Thuật toán và Tối ưu

Quá trình giải mã mã turbo là một quá trình phức tạp, đòi hỏi các thuật toán giải mã hiệu quả để đạt được hiệu suất tốt. Các thuật toán giải mã phổ biến bao gồm thuật toán MAP, Max-Log-MAP, Log-MAP và SOVA. Các thuật toán này đều dựa trên nguyên tắc giải mã lặp, trong đó thông tin được trao đổi giữa các bộ giải mã thành phần để cải thiện độ tin cậy của quyết định giải mã. Việc tối ưu hóa các thuật toán giải mã là rất quan trọng để giảm độ phức tạp tính toán và cải thiện hiệu suất thời gian thực của hệ thống. Các kỹ thuật tối ưu hóa bao gồm việc sử dụng các bảng tra cứu, các phép tính gần đúng và các kiến trúc phần cứng chuyên dụng. Giải mã lặp dựa trên thuật toán MAP sử dụng các phép toán phức tạp để tính toán xác suất của từng bit thông tin. Giải mã lặp dựa trên thuật toán SOVA đơn giản hơn nhưng vẫn cung cấp hiệu suất tốt.

3.1. So sánh độ phức tạp các thuật toán giải mã hiện nay

Các thuật toán giải mã khác nhau có độ phức tạp tính toán khác nhau. Thuật toán MAP là thuật toán phức tạp nhất, nhưng cũng cung cấp hiệu suất tốt nhất. Các thuật toán Max-Log-MAP và Log-MAP đơn giản hơn MAP, nhưng có hiệu suất thấp hơn một chút. Thuật toán SOVA là thuật toán đơn giản nhất, nhưng vẫn cung cấp hiệu suất chấp nhận được trong nhiều ứng dụng. Việc lựa chọn thuật toán giải mã phù hợp phụ thuộc vào sự cân bằng giữa hiệu suất và độ phức tạp tính toán.

3.2. Tối ưu thuật toán giải mã lặp bằng MAP và SOVA

Việc tối ưu hóa các thuật toán giải mã lặp là rất quan trọng để giảm độ phức tạp tính toán và cải thiện hiệu suất thời gian thực của hệ thống. Các kỹ thuật tối ưu hóa bao gồm việc sử dụng các bảng tra cứu, các phép tính gần đúng và các kiến trúc phần cứng chuyên dụng. Cần lưu ý rằng việc tối ưu hóa quá mức có thể dẫn đến giảm hiệu suất sửa lỗi, do đó cần có sự cân nhắc kỹ lưỡng.

IV. Ứng dụng Mã Turbo trong Hệ thống thông tin thế hệ mới

Mã turbo đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống thông tin thế hệ tiếp theo, bao gồm truyền thông di động, truyền thông vệ tinh, lưu trữ dữ liệu và truyền hình số. Trong truyền thông di động, mã turbo được sử dụng trong các tiêu chuẩn 3G, 4G và 5G để cung cấp tốc độ dữ liệu cao và độ tin cậy cao. Trong truyền thông vệ tinh, mã turbo được sử dụng để cải thiện hiệu suất truyền dẫn trong môi trường nhiễu cao. Trong lưu trữ dữ liệu, mã turbo được sử dụng để bảo vệ dữ liệu khỏi lỗi. Trong truyền hình số, mã turbo được sử dụng để cung cấp chất lượng hình ảnh và âm thanh tốt hơn.

4.1. Mã Turbo trong các ứng dụng truyền thông đa phương tiện

Mã turbo được sử dụng trong các ứng dụng truyền thông đa phương tiện để cung cấp chất lượng dịch vụ (QoS) tốt hơn. Tuy nhiên, việc ứng dụng mã turbo trong các ứng dụng truyền thông đa phương tiện cũng gặp phải một số hạn chế, bao gồm yêu cầu về tính thời gian thực, khối lượng dữ liệu lớn và băng thông giới hạn. Do đó, cần có các giải pháp tối ưu hóa để giải quyết các hạn chế này.

4.2. Ứng dụng Mã Turbo trong truyền thông di động 5G và IoT

Mã turbo đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ các dịch vụ tốc độ cao và độ tin cậy cao trong mạng 5GInternet of Things (IoT). Mã turbo giúp cải thiện hiệu suất truyền dẫn trong môi trường nhiễu cao và cho phép các thiết bị IoT hoạt động với công suất thấp. Cụ thể, mã turbo được sử dụng trong các kênh điều khiển và kênh dữ liệu của mạng 5G để đảm bảo truyền thông tin điều khiển và dữ liệu một cách đáng tin cậy.

4.3. Ứng dụng mã Turbo trong thông tin vệ tinh và vũ trụ

Trong thông tin vệ tinh và vũ trụ, mã turbo giúp cải thiện hiệu suất truyền dẫn trong môi trường nhiễu cao và cho phép truyền dữ liệu với tốc độ cao. Mã turbo cũng được sử dụng để bảo vệ dữ liệu khỏi lỗi do các hạt mang điện tích cao trong không gian gây ra. Do vậy, mã turbo có vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo truyền thông tin liên lạc liên tục và tin cậy trong các sứ mệnh không gian.

V. Bảo mật thông tin và Hiệu suất năng lượng nhờ Mã Turbo

Ngoài khả năng sửa lỗi, mã turbo còn có thể được sử dụng để cải thiện bảo mật thông tinhiệu suất năng lượng trong các hệ thống thông tin. Trong lĩnh vực bảo mật, mã turbo có thể được sử dụng để tạo ra các khóa mã hóa mạnh, khó bị tấn công. Trong lĩnh vực hiệu suất năng lượng, mã turbo có thể được sử dụng để giảm công suất truyền dẫn cần thiết để đạt được một tỷ lệ lỗi bit nhất định. Điều này đặc biệt quan trọng trong các thiết bị di động và các thiết bị IoT, nơi hiệu suất năng lượng là một yếu tố quan trọng.

5.1. Mã Turbo và bảo mật dữ liệu Cách tiếp cận mới

Mã turbo có thể được kết hợp với các kỹ thuật mã hóa khác để tăng cường bảo mật dữ liệu. Ví dụ, mã turbo có thể được sử dụng để mã hóa dữ liệu trước khi truyền dẫn, và chỉ những người nhận được ủy quyền mới có thể giải mã dữ liệu. Điều này giúp bảo vệ dữ liệu khỏi bị đánh cắp hoặc truy cập trái phép.

5.2. Giảm tiêu thụ năng lượng trong truyền thông nhờ Mã Turbo

Việc sử dụng mã turbo có thể giúp giảm công suất truyền dẫn cần thiết để đạt được một tỷ lệ lỗi bit nhất định. Điều này là do mã turbo có thể sửa lỗi hiệu quả hơn so với các mã truyền thống, do đó cần ít năng lượng hơn để truyền dữ liệu. Việc giảm tiêu thụ năng lượng có thể kéo dài tuổi thọ pin của các thiết bị di động và các thiết bị IoT.

VI. Kết luận Hướng phát triển tiếp theo của Luận văn mã Turbo

Mã turbo đã chứng minh là một kỹ thuật mã hóa kênh mạnh mẽ, cung cấp hiệu suất sửa lỗi vượt trội và nhiều ứng dụng tiềm năng trong các hệ thống thông tin thế hệ tiếp theo. Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về mã turbo, vẫn còn nhiều lĩnh vực cần được khám phá thêm, bao gồm việc phát triển các thuật toán giải mã hiệu quả hơn, việc thiết kế các cấu trúc mã turbo mới và việc ứng dụng mã turbo trong các lĩnh vực mới. Luận văn mã turbo này cung cấp một cái nhìn tổng quan về các khía cạnh khác nhau của mã turbo và mở đường cho các nghiên cứu trong tương lai.

6.1. Nghiên cứu phát triển các biến thể mới của mã Turbo

Nghiên cứu phát triển các biến thể mới của mã turbo nhằm cải thiện hiệu suất sửa lỗi, giảm độ phức tạp tính toán và mở rộng phạm vi ứng dụng. Các biến thể mới có thể bao gồm các cấu trúc mã hóa khác nhau, các thuật toán giải mã mới và các kỹ thuật tối ưu hóa mới.

6.2. Ứng dụng mã Turbo trong các lĩnh vực mới nổi

Việc khám phá các ứng dụng mới của mã turbo trong các lĩnh vực mới nổi như điện toán đám mây, trí tuệ nhân tạo và thực tế ảo. Mã turbo có thể giúp cải thiện độ tin cậy, bảo mậthiệu suất năng lượng trong các ứng dụng này.

11/09/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan 11 Giới thiệu chung 1.1 Câu ưúc hệ thống thông tin số Đổ hiểu vai Irỏ của mã aửa sai, chúng ta xem xẻL mội mô hình tổng quát của hệ thông thông tin số như hình 1 1 Má hỏa „| Mãhỏa wack ge Nguồn tin °Ì ngần ‘enh Điều chế Ỷ Kênh truyền Luu dit |, Gidima |, Giải má „ Giải điều |, liệu nguồn kênh chế Hìmh 1.1 Mỏ hình hệ thống truyền thông số Bộ truyền dẫn có vai Irò chuyên thông tin được sinh ra lừ nguôn lin thảnh dạng có khả năng chống chịu với ảnh hưởng cửa nhiễu ở mức lrung bình ‘Negudn tin sinh ra ban tin mang théng tin can được truyền đi. Bản tỉn có thể la tir, kỷ tự,. Đầu ra của nguồn tin được chuyển thành một chuối ký tự tử những, chữa cải có sẵn, hần hệt các ký tự được truyền đi là đạng nhị phản. Dâu ra của nguồn tin về cơ bản là không phù hợp cho việc truyền tin, vì nó có quả nhiễu thẳng tin dư thừa.

Vì lý do hiện quả, bộ mã hóa nendn được thiết kể để lam giảm chuyển đổi nguồn lin thành dạng bát nhị phần với tối thiểu đụ thủa. Nếu bộ mã hóa nguồn tạo ra z bít mỗi giây thì z„ gọi là tốc độ dữ liệu. Kênh tnyyễn làm suy yếu và tạo ra lỗi đối với tin hiệu nhận được, bộ mã hỏa. kênh được đưa vào hệ thẳng nhằm thêm vào chuỗi thông tin một số bì thông tin dự thừa, sự dư thừa nảy sẽ được sử dụng để tối thiểu lỗi truyền.

Bộ mã hóa kênh được thiết kế để mỗi & bìt dẫu vào sẽ sinh ra từ mã với chiều dai ø bịt, bộ mã tôi là bộ mà Trang 4 Muc Luc Danh nuasc hink vé_ Chiceng 1: Téng quan 11 Giới thiệu rung LLL Cau trắc hệ thẳng thông ta sẽ ` I2 Cácgiốiham cơ bàn 12. Sự kết nối mã và ra đời của mã turbo (TURBO CODE} 1. Bộ mã hóa ích chập hệ thống đệ quy RSC 1. Mã tích chấp hệ thống và không hệ thống, 13.

Mã ch chập đệ qwy và không độ quy. Quyết định cứng và quyết định mềm 1. Ma héa ma turbo PCCC (parallel concatenated convolutional code LSL Boma kia đếu chit bang ws chén dén chit Inong mi, 15.3 Bộ chèn khối Hallcal Simlle 1.4 Bg chéa Léa xoấn (Convoluonal) 1534.1 Bệ chèn xoắn 1S.342 Ba chin di BG chem dich vou 5.38 BG chén ngiu ohiéa S (8 rundoom 1. Chương2 Giải ma mai turbo.1 Giới thiệu chương, 3.2 Mö hình hệ thống, 3.3 Tiêu chuẩn tối ơn hóa 3.4 Giái thuật Viterbi 3.5 Thuật loán Viterbi hai dan ra mém (SOVA) 3.1 Định ngiữn vún Œ JŠ VÀ + 2.2 Neuén git cha 2.3 Newin gée cia 2.4 Nguẳn gốc của 2° 2.7 Thuật (oán Max-lag-MAT' Trang | sinh ra các từ mã khác nhau nhiễu.

Điển này giúp các hệ thông thông tin ít bị tôn hao, ảnh hưởng bôi lỗi kênh. Mỗi mã được đặc trưng bởi R~&⁄ø < 1 gọi là lệ mà (tóc độ mã), tốc độ mã ở đầu ra của bộ mã hỏa kênh làz, zR bps. Mục dich din tiên của mà sửa sai là tối đa hóa độ tin cậy của quả trình truyền tin với một mức công suất tín hiệu, bàng thông hệ thống và độ phức tạp mạch hệ thống nhất định. Diễn này đạt được nhờ đưa vào cầu trúc dư thừa, thêm vào tín hiệu truyền đi.

Việc này làm cho tốc độ truyền của dữ liệu giảm xuống hoặc tăng hăng thông của hệ thẳng. Tin hiện ra của bộ mã hỏa kênh thuờng không phù hợp cho việc tyễn dẫn, bộ điển chế cho phép tín hiện có thể truyan trên kênh truyền mục đích chính của bộ điều chế là phối hợp tín hiệu với kênh truyền, cho phép truyền đồng thời một số tín hiệu trên cùng một kênh truyền vật Iysvaf tăng tóc độ truyền tin. Bộ điều chế ảnh xạ chuỗi số đã đuợc mã hóa vào một chuỗi ngan sóng tương, tự phủ hợp với suy hao của kênh truyền, ảnh xạ 7 bits từ chuỗi sau mã hóa kênh thành 1 trong M dạng sớng có thể oé, trong dé M = 2! véi chu kỳ của dạng sóng tín hiệu lả T khi đó r; = L/T được gọi là tốc đô ký tự (symbol rate). Băng thông tôi thiểu của tín hiệu bằng với z, 11z trong đỏ z; có thể biểu điễn bởi r;= z; / (Rj).

Quá trình điều chế có thể được thực hiện bằng cách thay đổi biên độ, pha hoặc tấn số của sóng, rnang có đạng hình sin. Kiênh truyền là phương tiện truyền dẫn dùng đế mang hoặc lưu thông tin, kênh truyền ví đụ là dầy cáp, sóng radio, kênh truyền cáp quang, .thường thuật ngũ kênh truyền liên quan tới một dải tần số được ẩn định cho một địch vụ cụ thể nhu kênh TV, kênh thoại Hai giới hạn cơ bản của kênh truyễn thực đó là nhiễn nhiệt và băng thông xác định. Thêm vào đó nêu là kênh vô tuyển cho mnobile còn bi ảnh hướng bởi suy hao đa đường, kênh cáp quang bị ảnh hưởng bởi lín hiệu bị lán SẮC. Ở đầu thu, bộ giải điều chế cơ bản sé tạo ra bit nhị phân hoặc tin hiệu lương, tự ở đầu ra theo ước lượng tốt nhất có thể có về từ mã đã được truyền hoặc chuỗi da được điều chế tương ứng, Bộ giải mã kênh đưa ra ước lượng về bản tin được truyền Trang 5 sinh ra các từ mã khác nhau nhiễu.

Điển này giúp các hệ thông thông tin ít bị tôn hao, ảnh hưởng bôi lỗi kênh. Mỗi mã được đặc trưng bởi R~&⁄ø < 1 gọi là lệ mà (tóc độ mã), tốc độ mã ở đầu ra của bộ mã hỏa kênh làz, zR bps. Mục dich din tiên của mà sửa sai là tối đa hóa độ tin cậy của quả trình truyền tin với một mức công suất tín hiệu, bàng thông hệ thống và độ phức tạp mạch hệ thống nhất định. Diễn này đạt được nhờ đưa vào cầu trúc dư thừa, thêm vào tín hiệu truyền đi.

Việc này làm cho tốc độ truyền của dữ liệu giảm xuống hoặc tăng hăng thông của hệ thẳng. Tin hiện ra của bộ mã hỏa kênh thuờng không phù hợp cho việc tyễn dẫn, bộ điển chế cho phép tín hiện có thể truyan trên kênh truyền mục đích chính của bộ điều chế là phối hợp tín hiệu với kênh truyền, cho phép truyền đồng thời một số tín hiệu trên cùng một kênh truyền vật Iysvaf tăng tóc độ truyền tin. Bộ điều chế ảnh xạ chuỗi số đã đuợc mã hóa vào một chuỗi ngan sóng tương, tự phủ hợp với suy hao của kênh truyền, ảnh xạ 7 bits từ chuỗi sau mã hóa kênh thành 1 trong M dạng sớng có thể oé, trong dé M = 2! véi chu kỳ của dạng sóng tín hiệu lả T khi đó r; = L/T được gọi là tốc đô ký tự (symbol rate). Băng thông tôi thiểu của tín hiệu bằng với z, 11z trong đỏ z; có thể biểu điễn bởi r;= z; / (Rj).

Quá trình điều chế có thể được thực hiện bằng cách thay đổi biên độ, pha hoặc tấn số của sóng, rnang có đạng hình sin. Kiênh truyền là phương tiện truyền dẫn dùng đế mang hoặc lưu thông tin, kênh truyền ví đụ là dầy cáp, sóng radio, kênh truyền cáp quang, .thường thuật ngũ kênh truyền liên quan tới một dải tần số được ẩn định cho một địch vụ cụ thể nhu kênh TV, kênh thoại Hai giới hạn cơ bản của kênh truyễn thực đó là nhiễn nhiệt và băng thông xác định. Thêm vào đó nêu là kênh vô tuyển cho mnobile còn bi ảnh hướng bởi suy hao đa đường, kênh cáp quang bị ảnh hưởng bởi lín hiệu bị lán SẮC. Ở đầu thu, bộ giải điều chế cơ bản sé tạo ra bit nhị phân hoặc tin hiệu lương, tự ở đầu ra theo ước lượng tốt nhất có thể có về từ mã đã được truyền hoặc chuỗi da được điều chế tương ứng, Bộ giải mã kênh đưa ra ước lượng về bản tin được truyền Trang 5 Chương 1: Tổng quan 11 Giới thiệu chung 1.1 Câu ưúc hệ thống thông tin số Đổ hiểu vai Irỏ của mã aửa sai, chúng ta xem xẻL mội mô hình tổng quát của hệ thông thông tin số như hình 1 1 Má hỏa „| Mãhỏa wack ge Nguồn tin °Ì ngần ‘enh Điều chế Ỷ Kênh truyền Luu dit |, Gidima |, Giải má „ Giải điều |, liệu nguồn kênh chế Hìmh 1.1 Mỏ hình hệ thống truyền thông số Bộ truyền dẫn có vai Irò chuyên thông tin được sinh ra lừ nguôn lin thảnh dạng có khả năng chống chịu với ảnh hưởng cửa nhiễu ở mức lrung bình ‘Negudn tin sinh ra ban tin mang théng tin can được truyền đi.

Bản tỉn có thể la tir, kỷ tự,. Đầu ra của nguồn tin được chuyển thành một chuối ký tự tử những, chữa cải có sẵn, hần hệt các ký tự được truyền đi là đạng nhị phản. Dâu ra của nguồn tin về cơ bản là không phù hợp cho việc truyền tin, vì nó có quả nhiễu thẳng tin dư thừa. Vì lý do hiện quả, bộ mã hóa nendn được thiết kể để lam giảm chuyển đổi nguồn lin thành dạng bát nhị phần với tối thiểu đụ thủa.

Nếu bộ mã hóa nguồn tạo ra z bít mỗi giây thì z„ gọi là tốc độ dữ liệu. Kênh tnyyễn làm suy yếu và tạo ra lỗi đối với tin hiệu nhận được, bộ mã hỏa. kênh được đưa vào hệ thẳng nhằm thêm vào chuỗi thông tin một số bì thông tin dự thừa, sự dư thừa nảy sẽ được sử dụng để tối thiểu lỗi truyền. Bộ mã hóa kênh được thiết kế để mỗi & bìt dẫu vào sẽ sinh ra từ mã với chiều dai ø bịt, bộ mã tôi là bộ mà Trang 4 2.

Thật nắn [ng Map 4a 2.9 So sánh độ phức tạp của các thuật taán giải mã 4 3,10 Giải mã lặp dựa lrên thuật toàn MAT" 40 3,11. Giải mã lặp dựa trên thuật toán SOVA, 51 Chuang 3: ing dang mii turbo trong hé thang tin thỄ hệ sơn. Giới thiện chương 43 3. Các ứng dụng truyền (hông đa phương liện 43 3.

Các hạn chế khi ứng dụng TC vào hệ thống: thông ếa nhưng tiện: 33 3. Tỉnh thời gian thực 53 3. Khối lượng dí liệu lớn 4 3. Bảng thông giới hạn 4 3.

Tìm hiểu các đặc tính chakénh 4 3. Các để suất khi ứng đụng TC vào truyền thông đa phương Hiện 5 3.Kich thước khung lớ 5 3.2,Cài tiến quá trình giải mã.3, Các ứng đụng truyén thong khéngday;_ З 8g 3. Các hạn chế khi ứng dụng TC: IrnaE trayều thông không đây: S8 3.2, Ham ehé ve thal giam: 59 3. Kích thước khung nhỏ: 39 3.

Băng tháng giới hạn: 60 3. Matmrbo img dung trong thang tin vi tre 60 3. Ứng đụng mã turbo trong CDMA 2000 @ 3.6 Ứng dụng mã tnrbo trong UMITS “ 3.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ