Синхронизация в системах с оfdм
Синхронизация необходима для обеспечения работоспособности цифровой системы связи при изменениях характеристик канала передачи. Есть несколько специфических аспектов, отличающих синхронизацию в системах с ОFDМ от синхронизации в системах с одной несущей. В частности, применение защитного интервала (ЗИ) делает систему с ОFDМ-модемом более устойчивой к ошибкам синхронизации. Дело в том, что наличие защитного интервала можно рассматривать как системный ресурс, который может расходоваться как на защиту от эхо-сигналов в многолучевом канале, так и на компенсацию ошибок синхронизации.
Аналоговый групповой сигнал, поступающий на вход приемника, подвергается фильтрации с целью снижения шумов и усилению, а затем преобразуется в цифровую форму. Многочастотная структура группового СОFDМ-сигнала и ортогональный принцип разделения составляющих сигналов предъявляют достаточно жесткие требования к восстановлению спектра (положения спектральных составляющих) исходного низкочастотного группового сигнала на приёме для его демодуляции. В условиях частотно-избирательных замираний нарушается стабильность частотного разноса Δf=1/ТU поднесущих ОFDМ-модема, что приводит к нарушению ортогональности между переданной и принятой посылками, а также к появлению зависимого от времени вращения фазы принимаемых сигналов.
При когерентной демодуляции ОFDМ-сигнала в приемнике необходимо точно знать опорные фазы и амплитуды всех поднесущих колебаний, чтобы обеспечить возможность установки границ, областей на сигнальном созвездии для принятия решений о QАМ-символах. Такая информация, как правило, отсутствует, так что эти фазы и амплитуды приходиться оценивать по принимаемому колебанию. В результате сигнальное созвездие каждой поднесущей в приемнике оказывается искаженным - изменены значения фаз и амплитуд из-за неточности частотной и тактовой синхронизации и частотно-селективных замираний.
Для устранения таких искажений применяется коррекция фазы и амплитуды каждой поднесущей. Необходимая точность синхронизации опорной сетки когерентных частот демодулятора достигается при оценке расхождения частот задающих генераторов приёмника и передатчика цифровой системой фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) по пилот-сигналам.
Проблемы синхронизации, с которыми приходится иметь дело при передаче битовых потоков с цифровым сжатием, несколько отличаются от проблем аналогового телевидения. При цифровом сжатии количество данных, генерируемых для каждого изображения, является переменным (зависит от принципа кодирования изображения и сложности его реализации). Вследствие этого, синхронизация не может быть получена непосредственно из данных о начале передачи изображения. Решение проблемы состоит в передаче синхронизирующей информации в заголовках определенных пакетов и в использовании этой информации в качестве эталонного сигнала для целей синхронизации в декодере. Это достигается посредством передачи меток времени (эталонного тактового сигнала программы), по которым в декодирующей аппаратуре восстанавливаются тактовые частоты каждого элементарного потока.