tosms_ekzamen

11. Концепция технологии ортоганального частотного разделения каналов с мультиплексированием (OFDM).

OFDM (англ. Orthogonalfrequency-divisionmultiplexing — ортогональное частотное разделение каналов с мультиплексированием)

Это схема модуляции, использующая множество несущих. Канал делится на несколько поднесущих. В OFDM высокоскоростной поток данных конвертируется в несколько параллельных битовых потоков меньшей скорости, каждый из которых модулируется своей отдельной несущей. Все это множество несущих передается одновременно.

Главное преимущество OFDM заключается в том, что продолжительность символа в поднесущей значительно больше в сравнении с задержкой распространения, чем в традиционных схемах модуляции. Это делает OFDM гораздо устойчивее к межсимвольной интерференции (ISI, intersymbolinterference – Межсимвольная интерференция).

Ключевым принципом OFDM является использование охранного интервала. Это возможно благодаря тому, что продолжительность каждого символа достаточно велика.

Главным преимуществом является устойчивость к частотно-зависимому затуханию. Такой тип затухания может оказывать очень негативное влияние при многолучевом распространении

сигнала, особенно если источник и приемник не находятся в прямой видимости. При OFDM модуляции данные распределяются между множеством вспомогательных несущих, поэтому информация пострадавшая в нескольких субканалах может быть восстановлена с помощью корректирующих кодов.

OFDM-системы передачи используются в:

ADSL (проводная передача данных);

DVB-T;

WiMAX;

LTE.

Технической реализации OFDM не было долгое время, поскольку решение задачи аналоговыми методами весьма проблематично. С появлением быстрых вычислительных систем задача была реализована с помощью цифровых методов обработки сигналов. В основе подхода лежит преобразование Фурье, а точнее алгоритм быстрого преобразования Фурье. Синтетическим методом создаѐтся спектр сигнала, из которого обратным быстрым преобразованием Фурье (IFFT) получается аналоговый сигнал. Спектр такого сигнала уже состоит из ортогональных поднесущих, этот факт получается по определению преобразования Фурье. Об этом также упоминалось выше. На рис. 13.1 схематично показана архитектура типового приѐмника и передатчика OFDM.

Рис. 13.1. Структурная схема OFDM-системы передачи

Непосредственное формирование сигнала после цифрового синтеза, который затем передаѐтся в антенну для излучения, происходит аналогично схеме QAM модуляции. В отдельности формируются квадратурные сигналы как мнимая и реальная часть синтезируемого сложного сигнала, а затем происходит его «сборка» и передача в антенну.

14. Защитный временной интервал и циклическое продолжение.

15. Способ уменьшения внеполосных излучений.

Существуют следующие методы уменьшения внеполосных излучений

–работа в линейных параметрах высокомощного усилителя. Необходимая задержка на выходе снижает электрическую эффективность усилителя. Одним из решений может быть небольшая задержка, которая обеспечивает компромисс между электрической эффективностью и нелинейным ухудшением параметров;

–в настоящее время существуют различные устройства, позволяющие корректировать воздействия нелинейного характера (предварительное искажение, коррекция искажения

с использованием обратной связи, коррекция искажения с использованием положительной прямой связи, ...);

– соответствующее кодирование может уменьшить пик до среднего коэффициента мощности,

обеспечивая тем самым более высокий уровень выходной мощности для данного передатчика для определенной степени спектрального расширения;

– для того чтобы свести к минимуму внеполосные излучения, можно также использовать фильтры, устанавливаемые после усилителя мощности.

16. Пик-фактор огибающейOFDMсигнала

17 Вопрос

Когерентная демодуляция OFDM радиосигнала

OFDM (англ.Orthogonalfrequency-divisionmultiplexing —

ортогональное частотное разделение каналов с мультиплексированием.) Для когерентной демодуляции каждого OFDM символа фаза

принимаемого несущего колебания и опорного генератора приемника должны совпадать. В результате фазовой синхронизации местный гетеродин приемника синхронизируется по частоте и фазе с принимаемым сигналом.

При когерентной демодуляции OFDM-сигнала в приемнике необходимо точно знать опорные фазы и амплитуды всех поднесущих колебаний, что обеспечивает возможность установки границ областей на сигнальном созвездии для принятия решений о КАМ-символах. Такая информация, как правило, отсутствует, так что эти фазы и амплитуды приходится 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.