Методика синтезу способу фільтрації початкових фаз складових ofdm-сигналу при обробці "в цілому" в умовах впливу вузькосмугових неманіпульованих завад
Бездротові системи передачі даних. Інтегрування на тактовому інтервалі. Єдине рішення щодо підвищення завадостійкості демодуляції OFDM-сигналу. Перехід до модуляції мінімальної кратності. Коливання корисного сигналу. Формування компенсуючого сигналу.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 24.01.2018 |
| Размер файла | 685,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Методика синтезу способу фільтрації початкових фаз складових ofdm-сигналу при обробці «в цілому» в умовах впливу вузькосмугових неманіпульованих завад
Гиндич Б.А., Охріменко М.
Інститут спеціального зв'язку та захисту інформації НТУУ КПІ
Запропоновано методику синтезу пристрою фільтрації початкових фаз складових OFDM-сигналу при обробці “в цілому” в умовах впливу вузькосмугових неманіпульованих завад.
Предложена методика синтеза устройства фильтрации начальных фаз составляющих OFDM-сигнала при обработке "в целом" в условиях влияния узкополосных неманипулированых помех.
The methods of synthesis filter units constituting the initial phases of OFDM-signal when processing "as a whole" under the influence of not manipulating the narrowband interference.
На теперішній час активно розвиваються та використовуються бездротові системи передачі даних. При проектуванні таких систем виникає завдання вибору технології передачі сигналів, а також завдання вибору варіанта множинного доступу.
Однією з перспективних є технологія ортогонального частотного поділу - мультиплексування (Orthogonal Frequency Dіvіsіon Multіplexіng - OFDM), що являє собою передачу даних на взаємно ортогональних по частоті несівних коливань. Вона знайшла широке застосування в сучасних радіотехнологіях, таких як Wі-Fі, Wі-MAX, радіорелейних й інших видах зв'язку.
На теперішній час в Російській Федерації на озброєння прийнята радіорелейна станція - (РРС) фірми “Мікран”, яка у своєму складі містить базові станції бездротового широкосмугового доступу - (БШД) за стандартом ІЕЕЕ 802.16хх. Це дозволяє здійснювати прив'язку мобільних абонентів (в радіусі до 30 км) до РРС, які являють собою основну компоненту опорної польової мережі зв'язку.
Але сигнали OFDM, коли на кожній з піднесівних частот використовуються багатопозиційні сигнально-кодові конструкції, не розраховані на функціонування в складних завадових умовах. У зв'язку з цим є актуальним подальший пошук шляхів підвищення процедур завадостійкості демодуляції OFDM-сигналу.
Пропонується рішення задачі [1] фільтрації початкових фаз піднесівних частот, що спирається на умову наявності аналітичного зв'язку між їхніми початковими фазами на передавальній стороні та використання цього зв'язку на приймальній стороні.
Було отримане співвідношення для осередненої сигнальної функції, коли сигнал і завада моделювались дифузійними марковськими процесами і :
У нашому випадку сигнал - багаточастотний, виду:
з однаковими початковими фазами і розширяючою спектр псевдовипадковою послідовністю - ПВП , однаковою для усіх піднесівних із , де - тривалість інформаційного тактового інтервалу. Тут
Тоді спостереження у випадку наявності завади буде мати наступний вигляд:
сигнал компенсуючий тактовий бездротовий
Далі для спрощення запису введемо позначення , .
Останніми двома складовими в подальшому знехтуємо. З урахуванням того, що маніпуляція здійснюється по неенергетичному параметру, ці складові на прийняття рішень не впливають (тому що входять в усі функціонали правдоподібності). Далі добутки складових з неспівпадаючими номерами завдяки ортогональності функції , після інтегрування на тактовому інтервалі перетворюються на нуль. Далі,
Очевидно, тут , що нестрого, але спрощує запис.
Далі без втрати загальності обмежимося випадком, коли , тобто піднесівних частот лише дві.
Редуцюємо (3), застосовуючи спрощуюче позначення і нехтуючи однаковим для довільних множником виду
Винесемо за дужки. Можна цим множником взагалі знехтувати, як і іншими постійними, незалежними від інформаційних параметрів.
•
Поділимо отриманий вираз на
В результаті з точністю до постійного множника отримаємо осереднений функціонал у вигляді (повертаючись до попередніх позначень)
Або в явному вигляді:
Отримаємо похідну від (4) по загальній, однаковій для всіх піднесівних початковій фазі .
Другим доданком при швидкому зростанні аргумента в межах тактового інтервалу можна знехтувати. Тепер отримаємо похідну по ,
Тут ситуація аналогічна - другим доданком теж можна знехтувати.
У випадку, якщо розширюча спектр ПВП відрізняється на різних піднесівних, а завад - , співвідношення (5) і (6) можна узагальнити до виду (знову - таки не враховуючи доданків, які містять співмножники виду .
Єдине рішення щодо підвищення завадостійкості демодуляції OFDM-сигналу є комплексним. По-перше, це перехід до модуляції мінімальної кратності на піднесівних і, як наслідок, можливість реалізації не квадратурної (як це має місце у стандарті ІЕЕЕ 802.16хх), а квазікогерентної [2] демодуляції. До того ж за умови двійкової фазової модуляції та наявності аналітичного зв'язку між піднесівними OFDM-сигналу фільтрація (оцінювання) початкових фаз піднесівних може бути виконана “в цілому”, тобто, на основі групового спостереження [1]. По-друге, якщо в модель спостереження, окрім OFDM-сигналу, включити додатково модель завади (у даному прикладі у вигляді дифузійного марківського процесу), то ми отримаємо демодулятор OFDM-сигналу з компенсацією таких завад, оптимальний за критеріями мінімуму середньої помилки на біт та мінімуму середньоквадратичної помилки оцінювання початкових фаз піднесівних.
Рішенням технічної задачі у способі фільтрації початкових фаз складових OFDM-сигналу при обробці “в цілому” в умовах впливу вузькосмугових неманіпульованих завад, є те, що із адитивної суміші корисного і заважаючого сигналів формується коливання корисного сигналу з оцінкою його інформаційного параметру, амплітуди і початкової фази, яке, в свою чергу використовується для формування компенсуючого сигналу, що віднімається з вхідного спостереження на вході корелятора корисного сигналу.
Спосіб фільтрації, що пропонується, може бути впроваджений програмно на уже існуючих радіозасобах, що працюють з OFDM-сигналами, або використаний при розробці нових засобів для силових структур з технологією OFDM.
Список використаної літератури
1. Єрохін В.Ф. Математична модель демодуляції OFDM-сигналу “в цілому” / В.Ф.Єрохін, Б.А. Гиндич // Збірник наукових праць спеціальні телекомунікаційні системи та захист інформації. - Київ, 2013, Випуск 1 (23) С. 94 - 99
2. Тихонов В.И. Оптимальная фильтрация дискретно-непрерывных процес сов / В.И. Тихонов, В.Н. Харисов, В.А. Смирнов:- Радиотехника и электроника, 1978. том №7 - С. 1441 - 1452.
Размещено на Allbest.ur
...Подобные документы
Амплітудно-модульований сигнал. Математична модель модульованого сигналу. Частота гармонічного сигналу-перенощика. Спектральний склад АМ-сигналу. Визначення найбільшої та найменшої амплітуди модульованого сигналу. Максимальна потужність при модуляції.
контрольная работа [369,4 K], добавлен 06.11.2016Математичні моделі, параметри та енергетичні характеристики амплітудно-модульованих (АМ) сигналів. Осцилограми модулюючого сигналу при різних значеннях коефіцієнта модуляції. Спектральна діаграма АМ-сигналу при однотональній та багатотональній модуляції.
реферат [158,8 K], добавлен 08.01.2011Спектральний аналіз детермінованого сигналу. Дискретизація сигналу Sv(t). Модуль спектра дискретного сигналу та періодична послідовність дельта-функцій. Модулювання носійного сигналу. Амплітудні та фазові спектри неперіодичних та періодичних сигналів.
курсовая работа [775,5 K], добавлен 05.01.2014Проектування каналу збору аналогових даних реальної мікропроцесорної системи, який забезпечує перетворення аналогового сигналу датчика - джерела повідомлень в цифровий код. В такому каналі здійснюється підсилення, фільтрація і нормування сигналу.
курсовая работа [305,8 K], добавлен 18.09.2010Математичний опис цифрових фільтрів, їх структурна реалізація, етапи розроблення. Візуалізація вхідного сигналу, методика та напрямки аналізу його частотного складу. Розробка специфікації та синтез цифрового фільтра. Фільтрація вхідного сигналу.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 01.06.2013Частотний спектр сигналу. Спектр перетворення Фур'є сигналу. Віконне перетворення Фур'є. Схема заданого нестаціонарного сигналу. Принцип невизначеності Гейзенберга. ВПФ при вузькому та широкому значенні ширини вікна. Сутність ідеї вейвлет-перетворень.
реферат [299,4 K], добавлен 04.12.2010Процес формування сигналу-коду та його перевірка. Ескізне проектування, електрична структурна схема, основні аспекти роботи системи. Розробка моделі на мові VHDL, генерація кодової послідовності, схеми мультиплексорів та реалізація приймача сигналу.
курсовая работа [422,6 K], добавлен 18.09.2010Ефективне формування ієрархічного ряду цифрових систем. Число каналів і швидкість передачі. Перетворення сигналу в цифрову форму. Вузли кінцевої станції. Апаратура виділення і транзиту. Стабільність параметрів каналів. Передача аналогового сигналу.
лабораторная работа [284,9 K], добавлен 06.11.2016Застосування OFDM сигналу на фізичному рівні мережі WIMAX. Введення станції користувачів в систему і ініціалізація. Виділення часу на можливість передачі. Пряме виправлення помилок. Методи боротьби із завмираннями. Адаптивна модуляція і Кодова залежність.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 28.01.2015Обґрунтування доцільності використання амплітудної модуляції з одною бічною смугою. Рівні передачі, прийому, залишкове загасання каналу ТЧ в різних режимах роботи. Призначення циклової синхронізації. Відхилення значущих моментів хронуючого сигналу.
курсовая работа [548,4 K], добавлен 05.02.2015Поняття сигналу, їх види - аналогові і цифрові. Фізичні процеси передачі інформації. Смуга пропускання і пропускна здатність. Цифрове та логічне кодування бітових даних. Гальванічна розв’язка електричних кіл ліній передачі даних комп’ютерних мереж.
презентация [1,3 M], добавлен 18.10.2013Схема заміщення на середніх частотах для малого сигналу та на середніх частотах для великого сигналу. Заміна нестандартних номіналів пасивних елементів на номінали зі стандартних рядів для конденсаторів. Побудова амплітудно-частотної характеристики.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.11.2013Загальна характеристика цифрового телебачення. Структурна схема зовнішнього кодера. Облік часової надмірності. Внутрішнє пересортування і формування модуляційних символів. Принцип роботи блоку обробки цифрового сигналу. Формування модуляційних символів.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 07.05.2012Схема частотних перетворень сигналу. Обґрунтування доцільності використання амплітудної модуляції з одною бічною смугою. Чинники, що обмежують довжину ділянки регенерації. Визначення секунди, яка сильно уражена помилками. Блок з фоновими помилками.
контрольная работа [528,9 K], добавлен 05.02.2015Сигнал, фізичний процес, властивості якого визначаються взаємодією між матеріальним об’єктом та засобом його дослідження. Характеристика параметрів сигналу. Параметр сигналу - властивість, яка є фізичною величиною. Інформативні та неінформативні сигнали.
учебное пособие [520,7 K], добавлен 14.01.2009Використання фазокодоманіпульваних сигналів у системах широкосмугового зв’язку, їх переваги перед системами існуючого вузькосмугового зв’язку. Системи тропосферного зв’язку з кодовим розподілом каналів. Умови вибору фазокодоманіпульованого сигналу.
реферат [136,8 K], добавлен 25.01.2010Часові характеристики сигналів з OFDM. Спектральні характеристики випадкової послідовності сигналів. Смуга займаних частот і спектральні маски. Моделі каналів розповсюдження OFDM-сигналів. Розробка імітаційної моделі. Оцінка завадостійкості радіотракту.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 07.10.2014Вимоги до вибору коду лінійного сигналу волоконно-оптичного сигналоприймача, їх види, значення та недоліки. Сутність скремблювання цифрового сигналу. Специфіка блокових кодів. Їх переваги, використання, оцінки та порівняння. Властивості лінійних кодів.
контрольная работа [474,4 K], добавлен 26.12.2010Сучасне радіорелейне обладнання. Основні переваги сучасних радіорелейних ліній зв'язку. Діапазон робочих частот. Визначення загасання сигналу в атмосфері. Залежність послаблення сигналу від інтенсивності дощу. Енергетичний розрахунок радіорелейних ліній.
курсовая работа [667,2 K], добавлен 09.08.2015Мета і методи аналізу й автоматичної обробки зображень. Сигнали, простори сигналів і системи. Гармонійне коливання, як приклад найпростішого періодичного сигналу. Імпульсний відгук і постановка задачі про згортку. Поняття одновимірного перетворення Фур'є.
реферат [1,4 M], добавлен 08.02.2011
