WikiDer > Мультиплексирование с неортогональным частотным разделением - Википедия

Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста помоги Улучши это или обсудите эти вопросы на страница обсуждения. (Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны) Эта статья слишком полагается на Рекомендации к основные источники. Пожалуйста, улучшите это, добавив вторичные или третичные источники. (Декабрь 2018 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) Эта статья может быть слишком техническим для большинства читателей, чтобы понять. Пожалуйста помогите улучшить это к Сделайте это понятным для неспециалистов, не снимая технических деталей. (Декабрь 2018 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Неортогональное мультиплексирование с частотным разделением каналов (N-OFDM) - это метод кодирования цифровых данных на нескольких перевозчик частоты с неортогональными интервалами между частотами поднесущих^[1][2][3]. Сигналы N-OFDM могут использоваться для связи и радар системы.

Система поднесущих

Система поднесущих сигналов N-OFDM после БПФ

В низкочастотный эквивалент N-OFDM сигнал выражается как:^[3][2]

${ Displaystyle Nu (T) = сумма _ {к = 0} ^ {N-1} X_ {k} e ^ {j2 pi alpha kt / T}, quad 0 leq t$

куда ${ displaystyle {X_ {k}}}$ символы данных, ${ displaystyle N}$ количество поднесущих, и ${ displaystyle T}$ это N-OFDM время символа. Расстояние между поднесущими ${ displaystyle alpha / T}$ за ${ Displaystyle альфа <1}$ делает их неортогональными в течение каждого периода символа.

История

История теории сигналов N-OFDM началась в 1992 году с патента РФ № 2054684.^[1]. В этом патенте Вадим Слюсарь предложил 1-й метод оптимальной обработки сигналов N-OFDM после Быстрое преобразование Фурье (БПФ).

В этой связи необходимо сказать, что В. Козек и А. Ф. Молиш писали в 1998 г. о сигналах N-OFDM с ${ Displaystyle альфа <1}$ что «невозможно восстановить информацию из принятого сигнала даже в случае идеального канала».^[4]

В 2001 В. Слюсарь предложена неортогональная частотная цифровая модуляция (N-OFDM) в качестве альтернативы OFDM для систем связи^[5].

Следующая публикация об этом методе имеет приоритет в июле 2002 г.^[2] перед докладом на конференции о SEFDM И. Дарвазе и M.R.D. Родригес (сентябрь 2003 г.)^[6].

Преимущества N-OFDM

Несмотря на повышенную сложность демодуляции сигналов N-OFDM по сравнению с OFDM, переход на неортогональную поднесущую частота Расположение дает несколько преимуществ:

1. более высокая спектральная эффективность, что позволяет уменьшить полосу частот, занимаемую сигналом, и улучшить электромагнитную совместимость многих терминалов;
2. адаптивная отстройка от помех, сосредоточенных по частоте, путем изменения номинальных частот поднесущих^[7];
3. возможность учета доплеровских частотных сдвигов поднесущих при работе с абонентами, движущимися на высоких скоростях;
4. снижение пик-фактора смеси многочастотных сигналов.

Идеализированная модель системы

В этом разделе описывается простая идеализированная модель системы N-OFDM, подходящая для неизменного во времени AWGN канал^[8]

Передатчик сигналов N-OFDM

Сигнал несущей N-OFDM представляет собой сумму количества неортогональных поднесущих, причем основная полоса данные о каждой поднесущей независимо модулируются, обычно с использованием некоторого типа квадратурная амплитудная модуляция (QAM) или фазовая манипуляция (ПСК). Этот составной сигнал основной полосы частот обычно используется для модуляции основного РФ перевозчик.

${ Displaystyle scriptstyle s [п]}$ представляет собой последовательный поток двоичных цифр. К обратное мультиплексирование, они сначала демультиплексируются в ${ displaystyle scriptstyle N}$ параллельные потоки, и каждый из них отображается в (возможно, сложный) поток символов с использованием некоторой совокупности модуляции (QAM, PSK, так далее.). Обратите внимание, что комбинации могут быть разными, поэтому некоторые потоки могут нести более высокую скорость передачи данных, чем другие.

А Цифровой сигнальный процессор (DSP) вычисляется для каждого набора символов, давая набор сложных отсчетов во временной области. Эти образцы затем квадратура-смешивается в полосу пропускания стандартным образом. Реальные и мнимые компоненты сначала преобразуются в аналоговую область с использованием цифро-аналоговые преобразователи (ЦАПы); аналоговые сигналы затем используются для модуляции косинус и синус волны на перевозчик частота, ${ displaystyle scriptstyle f_ {c}}$, соответственно. Затем эти сигналы суммируются, чтобы получить сигнал передачи, ${ displaystyle scriptstyle s (t)}$.

Демодуляция

Приемник

Приемник принимает сигнал ${ Displaystyle scriptstyle г (т)}$, который затем квадратурно смешивается до основной полосы частот с помощью косинусоидальных и синусоидальных волн на несущая частота. Это также создает сигналы, сосредоточенные на ${ displaystyle scriptstyle 2f_ {c}}$, поэтому для их подавления используются фильтры нижних частот. Затем сигналы основной полосы частот дискретизируются и оцифровываются с использованием аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и форвард БПФ используется для обратного преобразования в частотную область.

Это возвращает ${ displaystyle scriptstyle N}$ параллельные потоки, которые используются в соответствующем символе детектор.

Демодуляция после БПФ

Первый способ оптимальной обработки сигналов N-OFDM после БПФ был предложен в 1992 г.^[1]

Этот раздел пуст. Вы можете помочь добавляя к этому. (Октябрь 2018 г.)

Демодуляция без БПФ

Демодуляция с использованием АЦП образцы

Метод оптимальной обработки сигналов N-OFDM без БПФ был предложен в октябре 2003 г.^[3][9]. В этом случае можно использовать АЦП образцы.

Демодуляция после Дискретное преобразование Хартли

Этот раздел пуст. Вы можете помочь добавляя к этому. (Октябрь 2018 г.)

N-OFDM + MIMO

Модель системы N-OFDM + MIMO

Комбинация технологий N-OFDM и MIMO аналогична OFDM. Для построения системы MIMO можно использовать цифровая антенная решетка как передатчик и приемник сигналов N-OFDM.

Этот раздел пуст. Вы можете помочь добавляя к этому. (Октябрь 2018 г.)

Быстрый OFDM

Быстрый OFDM^[10][11][12] Метод был предложен в 2002 году.^[13]

Этот раздел пуст. Вы можете помочь добавляя к этому. (Октябрь 2018 г.)

FBMC

FBMC многочастотная модуляция банка фильтров^[14][15][16]. В качестве примера FBMC можно рассмотреть Wavelet N-OFDM.

Вейвлет N-OFDM

N-OFDM стал методом линия электропередачи (ПЛК). В этой области исследований вводится вейвлет-преобразование для замены ДПФ как метода создания неортогональных частот. Это связано с преимуществами вейвлетов, которые особенно полезны на зашумленных линиях электропередач.^[17]

Для создания сигнала отправителя вейвлет N-OFDM использует банк синтеза, состоящий из ${ displaystyle textstyle N}$-полосный трансмультиплексор, за которым следует функция преобразования

${ Displaystyle F_ {n} (z) = sum _ {k = 0} ^ {L-1} f_ {n} (k) z ^ {- k}, quad 0 leq n$

На стороне приемника банк анализа используется для повторной демодуляции сигнала. Этот банк содержит обратное преобразование

${ Displaystyle G_ {n} (z) = sum _ {k = 0} ^ {L-1} g_ {n} (k) z ^ {- k}, quad 0 leq n$

за которым следует другой ${ displaystyle textstyle N}$-полосный трансмультиплексор. Связь между обеими функциями преобразования

${ displaystyle f_ {n} (к) = g_ {n} (L-1-k)}$

${ Displaystyle F_ {п} (г) = г ^ {- (L-1)} G_ {п} * (г-1)}$

Этот раздел пуст. Вы можете помочь добавляя к этому. (Октябрь 2018 г.)

Спектрально эффективный FDM (SEFDM)

N-OFDM спектрально эффективный метод.^[6][18] Все методы SEFDM похожи на N-OFDM.^{[6][19][20][21][22][23][24]}

Этот раздел пуст. Вы можете помочь добавляя к этому. (Октябрь 2018 г.)

GFDM

GFDM - это обобщенное мультиплексирование с частотным разделением каналов.

Этот раздел пуст. Вы можете помочь добавляя к этому. (Октябрь 2018 г.)

Смотрите также

• OFDM
• COFDM

Рекомендации