ƯỚC LƯỢNG KÊNH VÔ TUYẾN DÙNG DEEP LEARNING
CHO HỆ THỐNG GHÉP KÊNH THEO TẦN SỐ TRỰC GIAO
Mai Văn Lập
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Đối với truyền thông vô tuyến, tín hiệu thu được phụ thuộc rất
nhiều vào kênh truyền như: nhiễu từ các tín hiệu khác; tín hiệu bị phản xạ, tán
xạ (gọi là Fading đa đường) và phụ thuộc vào tốc độ di chuyển của thiết bị thu so
với thiết bị phát gây nên sự dịch tần (hiệu ứng Doppler). Kết quả là tín hiệu
tại phía thu thu được rất nhiều dạng của tín hiệu, dẫn đến khó khôi phục lại
tín hiệu ban đầu.
Để có thể thu lại tín hiệu thì phải biết mô hình kênh truyền. Từ
đó có các phương pháp khôi phục lại tín hiệu.
Đối với kênh vô tuyến có một số mô hình kênh như: Kênh tạp âm
trắng cộng tính (AWGN - Additive White Gaussian Noise), kênh fading, kênh
fading Rayleigh, kênh fading Rice.
Khi tín hiệu truyền qua kênh
truyền thì sẽ bị suy hao, để có thể bù lại những suy hao đó người ta dùng các
phương pháp ước lượng kênh.
Ước lượng kênh là thông qua mô hình kênh (đáp ứng kênh) từ đó
dùng các kỹ thuật ước lượng để khôi phục các tín hiệu đã bị suy hao do kênh
truyền.
Các phương pháp ước lượng
truyền thống là bình phương nhỏ nhất (LS - Least Square) và sai số bình phương
trung bình tối thiểu (MMSE - Minimum Mean Squares Error) [3].
Phương pháp MMSE hiệu quả hơn bằng cách sử dụng các thống kê bậc
hai của kênh, nhưng tính toán phức tạp. Gần đây với sự phát triển của mạng
nơron nhân tạo (ANN - Artificial Neural Networks) và học sâu (DL- Deep Learning)
[2] đã cho kết quả vượt trội trong việc ước lượng kênh vô tuyến, nhất là trong
trường hợp có ít thông tin về kênh.
Trong bài báo này tác giả dùng
kỹ thuật DL để ước lượng kênh vô tuyến cho hệ thống
ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (Orthogonal Frequency Division
Multiplexing - OFDM).
Kỹ thuật OFDM là một loại điều
chế đa sóng mang. Ưu điểm của kỹ thuật này là hiệu suất phổ cao, giảm nhiễu
xuyên ký tự và hiệu ứng đa đường, khả năng chống lại nhiễu đồng kênh băng thông
hẹp trong hệ thống không dây.
OFDM đã và đang được áp dụng rộng rãi trong các hệ thống 4G,
thông tin quang, DVB-T2, DVB-S2, IEEE 802.11a, Hiperlan2 và tiêu chuẩn truy cập
không dây băng thông rộng IEEE 802.16a [1].