Імітаційна модель демодулятора OFDM – сигналів при обробці в цілому
Можливість використання декількох маніпуляцій з використанням програмного коду, який буде автоматично вибирати тип маніпуляції в залежності від відстані і параметрів середовища. Формування аналітичного зв’язку між початковими фазами сигналу OFDM.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 24.01.2018 |
| Размер файла | 1,0 M |
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//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Інститут спеціального зв'язку та захисту інформації Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут»
Імітаційна модель демодулятора OFDM - сигналів при обробці в цілому
Гиндич Б.А. Головчук І.В.
Науковий керівник - д.т.н., професор В.Ф. Єрохін
Анотація
Представлений демодулятор OFDM - сигналу при обробці в цілому з двійковою фазовою маніпуляцією. Отримана модель демонструє всі перетворення, які відбуваються з сигналом - від його генерації до прийому. Сама модель не є еталонною, та вичерпною - є можливість подальшого удосконалення. Також є можливість використання декількох маніпуляцій з використанням програмного коду, який буде автоматично вибирати тип маніпуляції в залежності від відстані і параметрів середовища (тобто радіоканалу).
Ключові слова: ортогональне частотне розділення каналів (OFDM), двійкова фазова маніпуляція (BPSK), бездротового широкосмугового доступу (БШД), завадостійкість.
Пропонується імітаційна модель демодулятора OFDM - сигналу при обробці “в цілому”. Розроблена імітаційна модель, яка показує проходження сигналу з використанням BPSK маніпуляції. Робота схеми двійковій ФМн полягає в зміщенні фази несучого коливання на одне з двох значень, нуль або 180°. Двійкову фазову маніпуляцію можна також розглядати як окремий випадок квадратурної маніпуляції (QAM-2). Ця модуляція є самою завадостійкою з усіх видів ФМн, тобто при використанні бінарної ФМн ймовірність помилки при прийомі даних найменша. Проте кожен символ несе тільки 1 біт інформації, що обумовлює найменшу в цьому методі модуляції швидкість передачі інформації.
Актуальність роботи полягає в тому, що OFDM є однією з перспективних в системах бездротового широкосмугового доступу (БШД). Вона являє собою передачу даних на взаємно ортогональних по частоті несівних, що забезпечує високі швидкості й можливість подальшого підвищення завадостійкості передачі інформації.
У зв'язку з цим, стає актуальним подальший пошук шляхів удосконалення процедур формування та обробки таких сигналів. Цьому повинні передувати огляд і детальний аналіз технології OFDM.
У специфікаціях новітніх телекомунікаційних, проводових і бездротових стандартів усе частіше можна зустріти використання OFDM технології, в таких системах як:
цифрового телебачення (DVB, ISDB)
цифрового радіомовлення (DRM, DAB)
бездротового широкосмугового зв'язку WiMAX, MBWA, LTE
контролю і обліку електроенергії, системах типу «інтелектуальний будинок» та багато інших.
Ціллю роботи є:
аналіз ролі і місця OFDM сигналу в сучасних радіо технологіях
аналіз вибору середовища моделювання для оцінки завадостійкості демодуляторів OFDM - сигналів
розробка імітаційної моделі демодулятора OFDM - сигналу
Технологія OFDM знайшла широке застосування як у проводових, так й у радіосистемах передачі даних. Деякі стандарти Інституту інженерів з електротехніки та електроніки, у яких використовується технологія OFDM приведені нижче:
|
стандарт параметр |
802.11а |
802.11g |
802.16а |
|
|
Дата впровадження стандарту |
Червень 1999 |
Липень 2003 |
Січень 2003 |
|
|
Максимальна швидкість |
54 Мбіт/с |
54 Мбіт/с |
до 75 Мбіт/с для 28 МГц - канала |
|
|
Модуляція |
OFDM |
OFDM, CCK |
OFDM 256, QPSK, 16QAM, 64QAM |
|
|
Швидкості передачі |
6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Мбіт/с |
OFDM: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Мбіт/с ССК: 1, 2, 5.5, 11 Мбіт/с |
до 70 Мбіт/с на сектор |
|
|
Частотний діапазон |
5.15-5.35 ГГц 5.425-5.675 ГГц 5.725-5.875 ГГц |
2.4-2.497 ГГц |
2-11 ГГц |
OFDM є відмінним рішенням для архітектури сучасних мереж, що працюють в умовах мегаполіса. Технічний прогрес і динаміка ринку постійно штовхають виробників удосконалювати існуючі технології.
Якщо N піднесівних, які використовуються, і кожна піднесівна модулюється з використанням альтернативних символів. НЧ сигнал еквівалентний OFDM - сигналу виражається:
де - являється змінна даних,N це номер піднесівної, T це OFDM змінна часу. Відстань між піднесівними робить їх ортогональними на кожному з періодів; ця властивість приведена нижче:
де означає комплексне спряження і оператор символ Кронекера.
Щоб уникнути між символьної інтерференції багатопроменевому завмиранню сигналу, захисний інтервал каналу довжиною встановлюється до OFDM блоку. Під час цього інтервалу, циклічний префікс передається так, що сигнал в інтервалі відповідає сигналу в інтервалі . OFDM - сигнал з циклічним префіксом приведений нижче:
Низькочастотний сигнал, представлений вище, може бути дійсним або комплексним. Насправді, багатозначні низькочастотні еквівалентні сигнали зазвичай передаються на основних смугах частот проводових технологій, таких як DSL яка використовує даний підхід. Для бездротових додатків, низькочастотний сигнал, як правило, є комплексним, і в цьому випадку передається сигнал, який є перетвореним з підвищенням частоти до несучої частоти . Загалом, переданий сигнал може бути представлений як:
За середовище моделювання було прийнято MATLAB, Simulink і продукти для обробки сигналів, які дозволяють аналізувати сигнали, що надходять з інструментів та інших джерел даних. У цих продуктах реалізовано повноцінне середовище для отримання сигналу, аналізу, обробки, візуалізації і розробки алгоритму. Пропоновані підходи до вирішення завдань легко освоїти: розробник не зобов'язаний бути фахівцем в області цифрової обробки сигналів.
Як варіант вибору шляху підвищення завадостійкості, запропонований підхід, що базується:
на формуванні аналітичного зв'язку між початковими фазами сигналу OFDM, що передається демодулятор сигнал програмний маніпуляція
на обробці OFDM - сигналу «в цілому», що базується на алгоритмі оптимальної нелінійної фільтрації ДНМП.
Список використаної літератури
1. Тихвинский В.О. Сети подвижной святи третьего поколения: экономические и технические аспекты развития в России. - М.: Радио и связь, 2004
2. Тихвинский В.О., Володина Е.Е. Подвижная свіязь третього поколения: экономика и качество услуг. - М.: Радио и связь, 2005
3. Тихвинский В.О., Тереньтьев С.В., Минаев И.В. Стандартизация, спецификации, эволюция технологии и архітектура базовой сети LTE // Сети и средствасвязи, №2(10). Специальныйвыпуск “Сети доступа”. - 2009. - №3. - С. 34-39.
4. Владимир Лебедев Модуляция OFDM в радиосвязи // Радиолюбитель. -- 2008. -- № 9. -- С. 36--40.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Часові 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 07.10.2014Застосування 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 28.01.2015Структурна схема системи передачі. Розрахунок параметрів кодера і декодера простого коду. Інформаційні характеристики джерела повідомлень, завадостійкість демодулятора. Вибір коду, що коректує, і розрахунок завадостійкості системи зв'язку з кодуванням.
курсовая работа [847,4 K], добавлен 09.04.2010Використання 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 25.01.2010Аналіз статистичних характеристик і параметрів переданого повідомлення. Характеристики і параметри сигналів широко-імпульсної модуляції. Врахування перешкод в лінії зв’язку. Розрахунок характеристик приймача. Вибір схем модулятора і демодулятора.
курсовая работа [173,3 K], добавлен 22.11.2009Структурна схема системи передачі повідомлень. Розрахунок параметрів кодера і декодера простого коду, параметрів АЦП та ЦАП, інформаційних характеристик джерел повідомлень та первинних сигналів, оцінінювання ефективності систем зв'язку з кодуванням.
методичка [205,1 K], добавлен 27.03.2010Оценка моделей радиоканалов в системах доступа четвертого поколения. Основные методы оценки каналов в системах связи с использованием технологии OFDM-MIMO, их влияние на эффективность функционирования таких систем. Технология многоантенной передачи.
дипломная работа [10,0 M], добавлен 02.02.2016Анализ моделей радиоканалов в системах доступа четвертого поколения, способы их оценки. Методы оценки каналов в системах связи с использованием технологии OFDM–MIMO. Краткое описание технологии многоантенной передачи, ее достоинства и принципы работы.
дипломная работа [4,7 M], добавлен 18.10.2015Вивчення параметрів частотно-модульованих сигналів (девіація, коефіцієнт модуляції). Аналіз ширини спектру частотно-модульованого коливання в залежності від коефіцієнта модуляції. Використання частотних демодуляторів у техніці зв’язку, розрахунок схеми.
дипломная работа [763,9 K], добавлен 23.01.2010Быстрое преобразование Фурье и особенности его применения в OFDM для формирования сигнала с множеством ортогональных несущих частот. Функции Виленкина-Крестенсона. Спектральный анализ в базисе ВКФ. Выигрыш в объеме вычислений, расчет его значений.
отчет по практике [863,8 K], добавлен 24.01.2012Типи задач обробки сигналів: виявлення сигналу на фоні завад, розрізнення заданих сигналів. Показники якості вирішення задачі обробки сигналів. Критерії оптимальності рішень при перевірці гіпотез, оцінюванні параметрів та фільтруванні повідомлень.
реферат [131,8 K], добавлен 08.01.2011Структурна схема системи передавання дискретних повідомлень. Розрахунок параметрів кодера й декодера простого коду, інформаційних характеристик джерела повідомлень. Вибір коригувального коду й розрахунок перешкодостійкості системи зв’язку з кодуванням.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.05.2015Перетворення сигналів і виділення інформації. Властивості оцінок, методи їх одержання. Характеристики оцінок початкових моментів. Заміна "усереднення по реалізаціях" "усередненням за часом". Оцінка математичного очікування по декількох реалізаціях.
курсовая работа [316,2 K], добавлен 24.06.2011Основні напрямки використання і впровадження CDMA як наземних фіксованих бездротових телефонних мереж, стільникових мобільних систем зв'язку. Основні параметри та значення даного стандарту. Формування складного сигналу. Структура стільникового зв’язку.
курсовая работа [794,1 K], добавлен 30.07.2015Спектральний 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 05.01.2014Особливості планування мереж мобільного зв’язку. Презентативний вибір вимірювань реальних сигналів. Розрахунок напруженості поля за формулою ідеального радіозв’язку та на основі статистичної моделі. Врахування впливу перешкод на шляху поширення сигналу.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 23.05.2013Математичний 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 01.06.2013Призначення, принцип роботи та складові рухливої системи радіозв'язку та мереж стільникового мобільного зв'язку. Характеристики стандартів NMT-450 та GSM та особливості формування сигналу. Інтеграція елементів інтелектуальної мережі стандарту GSM.
реферат [296,7 K], добавлен 09.03.2009Роль сигналів у процесах обміну інформацією. Передавання сигналів від передавального пункту до приймального через певне фізичне середовище (канал зв'язку). Використання електромагнітних хвиль високих частот. Основні діапазони електромагнітних коливань.
реферат [161,8 K], добавлен 05.01.2011Розробка структури цифрового лінійного тракту і структурної схеми каналу зв'язку. Теоретичний аналіз алгоритму роботи модулятора. Опис роботи ідеального приймача. Ймовірність помилкового прийому комбінації коду Хемінга та безнадлишкового коду МТК-2.
курсовая работа [444,5 K], добавлен 09.01.2014
