Защитный интервал

В системе OFDM данные передаются с исполь­зованием некоторого количества несущих колебаний. Если таких несущих много, то поток данных, переносимых одной несущей, характеризуется сравнительно небольшой скоростью, то есть частота модуляции каждой несущей невелика. Однако межсимвольные искажения проявляются и при малой скорости следования модуляционных символов. Для того, чтобы из­бежать межсимвольных искажений, перед каждым символом вводится защитный интервал. Но надо отметить, что защитный интервал – это не про­сто пауза между полезными символами, достаточная для угасания сигнала символа до начала следующего. В защитном интервале передается фраг­мент полезного сигнала, что гарантирует сохранение ортогональности не­сущих принятого сигнала (но только в том случае, если эхо-сигнал при многолучевом распространении задержан не больше, чем на длительность защитного интервала).

Концепция защитного интервала не является принципиально новой, но использование защитного интервала требуемой величины в цифровом телевидении возможно лишь при использовании частотного уплотнения с большим числом несущих.

Оценка параметров

Выбор параметров системы OFDMсвязан с обеспечением работы в одночастотных сетях телевизионного вещания, а также с возможностью использования заполнителей пробелов и мертвых зон в облас­ти охвата вещанием. Однако на начальном этапе развития цифрового телеви­дения одночастотные сети найдут небольшое применение из-занеобходимо­сти сосуществования с аналоговыми передатчиками и ограничений в распре­делении частотных диапазонов. Кроме того, в некоторых странах вообще не планируется использование одночастотной сети. Следо­вательно, система ве­щания должна допускать наиболее эффективное использование частотного диапазона в рамках уже существующих сетки частот и сети передатчиков.

Величина защитного интервала зависит от расстояния между передат­чиками в одночастотных сетях вещания или от задержки естественного эхо-сигнала в сетях вещания с традиционным распределением частотных каналов. Чем больше время задержки, тем больше должна быть длитель­ность защитного интервала. С другой стороны, для обеспечения макси­мальной скорости передаваемого потока данных защитный интервал дол­жен быть как можно короче. Одна четвертая часть от величины полезного интервала является, видимо, разумной оценкой максимального значения длительности защитного интервала. Предварительные исследования по­ка­зали, что если одночастотные сети будут строиться в основном с использо­ванием существующих передатчиков, то абсолютная величина защитного интервала должна быть около 250мкс. Это позволяет создавать большие одночастотные сети регионального уровня.

При числе несущих в несколько тысяч возникает естественный вопрос о практической реализации системы OFDM. Применение восьми тысяч синтезаторов несущих колебаний и восьми тысяч модуляторов сделало бы такую систему передачи очень громоздкой. Решение приходит благодаря тому, что модуляция OFDMпредставляет собой обратное преобразование Фурье, демодуляция – прямое. Существование хорошо отработанных бы­стрых алгоритмов преобразования Фурье и промышленный выпуск инте­гральных схем процессоров снимает проблему практической реализации.