OFDM का अर्थ है ऑर्थोगोनल फ्रिक्वेंसी-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग। रूसी साहित्य में, कई अलग-अलग अनुवाद हैं जो सिद्धांत रूप में ले जाते हैं, एक अर्थ: ओएफडीएम ऑर्थोगोनल सबरियर्स के माध्यम से एक बहुसंकेतन तंत्र (मल्टीप्लेक्सिंग) है।

लेख OFDM तंत्र के पेशेवरों और विपक्षों के बारे में बताता है। भौतिक और गणितीय स्थिति से कार्य करने के सिद्धांत पर विचार किया जाता है। पाठकों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए सामग्री को समझने के लिए आवश्यक रेडियोफिजिकल शब्दों के परिचयात्मक विवरण में लेख शामिल है।

चित्र: 18, वर्ण: 27 399, कोड की पंक्तियाँ: 99।

नवीनतम दूरसंचार वायर्ड और वायरलेस मानकों के विनिर्देशों को OFDM प्रौद्योगिकी का उपयोग करते हुए तेजी से देखा जा रहा है। रेडियो प्रणालियों की वास्तुकला के लिए समय-समय पर निर्धारित आवश्यकताओं द्वारा उच्च लोकप्रियता सुनिश्चित की जाती है। OFDM तंत्र में कई गुण हैं जो समय के रुझानों को संतुष्ट करते हैं। पिछली सदी के 60 के दशक में विकसित, प्रौद्योगिकी केवल अपेक्षाकृत हाल ही में उपयोग के लिए उपलब्ध हो गई।

रूसी में पर्याप्त मात्रा में ओएफडीएम संबंधित सामग्री है। उदाहरण के लिए, हेरा पर, आप योटा से एक अच्छा लेख पढ़ सकते हैं। लेख के अंत में कुछ स्रोतों की सूची दी गई है।

सामग्री की प्रस्तुति विभिन्न स्तरों के प्रशिक्षण के साथ पाठकों के लिए डिज़ाइन की गई है। इसलिए, एक आम भाषा बोलने के लिए, लेख के पहले भाग में परिचयात्मक सामग्री होती है। एक अनुभवी पाठक सीधे लेख के दूसरे भाग में जा सकता है, जहां हम OFDM के बारे में सीधे बात करेंगे। उन लोगों के लिए जो केवल शीर्षक में उठाए गए प्रश्न के उत्तर में रुचि रखते हैं, आप नीचे दिए गए पैराग्राफ के केवल पहले जोड़े को पढ़ सकते हैं।

वाईमैक्स और एलटीई OFDM का उपयोग क्यों करते हैं?

प्रौद्योगिकी की विशेषताओं में रहस्य निहित है, हम मुख्य रूप से मुख्य सकारात्मक और नकारात्मक पक्षों को उजागर कर सकते हैं:

आकर्षण आते हैं

• रेडियो आवृत्ति स्पेक्ट्रम का उपयोग करने की उच्च दक्षता, बड़ी संख्या में उपकार के साथ स्पेक्ट्रम के लिफाफे के लगभग आयताकार आकार के कारण।
• सरल हार्डवेयर कार्यान्वयन: डिजिटल प्रसंस्करण विधियों का उपयोग करके बुनियादी संचालन को लागू किया जाता है।
• इंटरसिमोलर इंटरफेरेंस (ISI) और इंटरकारियर इंटरफेरेंस (ICI - इंटरकारियर इंटरफेरेंस) का अच्छा विरोध। परिणामस्वरूप, बहु प्रचार प्रसार के प्रति निष्ठा।
• प्रत्येक उपकार के लिए अलग-अलग मॉड्यूलेशन योजनाओं का उपयोग करने की संभावना, जो अनुकूल रूप से अलग-अलग शोर प्रतिरक्षा और सूचना हस्तांतरण दर की अनुमति देता है।

विपक्ष

• आवृत्ति और समय के उच्च सिंक्रनाइज़ेशन की आवश्यकता है।
• डॉपलर प्रभाव के प्रति संवेदनशीलता, मोबाइल सिस्टम में OFDM के उपयोग को सीमित करना।
• आदर्श आधुनिक रिसीवर और ट्रांसमीटर नहीं चरण शोर का कारण बनता है, जो सिस्टम प्रदर्शन को सीमित करता है।
• मल्टीपथ प्रसार से निपटने के लिए OFDM में उपयोग किया जाने वाला गार्ड अंतराल सिग्नल की वर्णक्रमीय दक्षता को कम करता है।

सभी कमियों के बावजूद, OFDM एक महानगर में संचालित आधुनिक नेटवर्क की वास्तुकला के लिए एक उत्कृष्ट समाधान है। तकनीकी प्रगति और बाजार की गतिशीलता मौजूदा प्रौद्योगिकियों को बेहतर बनाने के लिए निर्माताओं को लगातार आगे बढ़ा रही है। परिणामस्वरूप, उपकरण दिखाई देते हैं जो अपने आधार के रूप में विभिन्न OFDM संशोधनों का उपयोग करते हैं। हालांकि, इसमें दिए गए मूल और सिद्धांत समान हैं। ओएफडीएम प्रौद्योगिकी के कामकाज की सतही मूल बातें इस लेख में चर्चा की गई हैं।

चरण 1. स्पेक्ट्रा के बारे में

नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाए गए संकेत पर विचार करें।

सुविधा के लिए, संकेत का केवल एक अवधि (एक पुनरावृत्ति चक्र) दिया जाता है। एक संकेत एक विद्युत सर्किट में एक बिंदु पर वोल्टेज के समय में परिवर्तन है। इस तरह के परिवर्तनों का निर्माण, प्रसारण और स्वागत रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स का सार है।

समय के साथ वोल्टेज में बदलाव को देखते हुए, कई निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं। यदि यह है, उदाहरण के लिए, एक सेंसर से एक संकेत, तो ग्राफ मापा मूल्य की गतिशीलता का वर्णन करता है। हालांकि, आधुनिक रेडियो इंजीनियरिंग स्पेक्ट्रा की भाषा बोलने की अधिक संभावना है। नीचे दिया गया आंकड़ा इस अवधारणा को समझने में मदद कर सकता है।

आस्टसीलस्कप (पिछली तस्वीर) पर देखा गया संकेत प्राथमिक दोलनों में विघटित हो सकता है। इसके अलावा, किसी भी शारीरिक रूप से अवलोकनीय संकेत को इस तरह के अपघटन के अधीन किया जा सकता है। प्राथमिक कंपन को समझा जाता है कि संकेतों को गणितीय रूप से कार्य साइन या कोसाइन द्वारा वर्णित किया गया है। वास्तव में, साइन और कोसाइन अनिवार्य रूप से एक ही संकेत हैं, केवल समय में थोड़ा स्थानांतरित कर दिया गया है।

यदि आप एक ही समय में तार के साथ इन सभी प्राथमिक संकेतों को चलाते हैं, तो आप माप के दौरान प्रारंभिक "जटिल" संकेत देख सकते हैं।

साइन जैसे कार्यों को हार्मोनिक कहा जाता है। इसलिए, उन्हें अक्सर "जटिल" संकेत के हिस्से के रूप में हार्मोनिक्स के रूप में संदर्भित किया जाता है। प्रत्येक सिग्नल में हार्मोनिक्स का अपना अनूठा सेट है। हार्मोनिक्स के इस सेट को सिग्नल स्पेक्ट्रम कहा जाता है । सिग्नल के हार्मोनिक्स का अध्ययन वर्णक्रमीय (हार्मोनिक) विश्लेषण द्वारा किया जाता है।

चरण 2. गणितीय तरंग

इंजीनियर और शोधकर्ता संकेतों और उनके स्पेक्ट्रा का वर्णन करने के लिए अपेक्षाकृत सरल गणित का उपयोग करते हैं। एक जटिल संकेत सरल लोगों के योग के रूप में दर्ज किया गया है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है:

प्रत्येक हार्मोनिक, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, साइन के गणितीय कार्य द्वारा वर्णित एक सरल दोलन है। साइन से पहले गुणांक को "आयाम" कहा जाता है, और तर्क को "चरण" कहा जाता है। चरण दो संख्याओं का योग है। पहला शब्द समय और गोलाकार आवृत्ति का उत्पाद है, और दूसरा शब्द प्रारंभिक चरण है। विचाराधीन जटिल सिग्नल के हार्मोनिक्स में एक शून्य प्रारंभिक चरण है, यह स्पष्टता के लिए चुना गया था। प्रारंभिक चरण के साथ सामान्य चरण को भ्रमित न करने के लिए, इसे "पूर्ण चरण" कहा जाता है। गणित के पाठ्यपुस्तकों में "चरण", "प्रारंभिक चरण", "आयाम", "चक्रीय (परिपत्र) आवृत्ति" और "फ़ंक्शन" शब्दों के लिए स्पष्टीकरण दिए जा सकते हैं। मैं केवल यह नोट करता हूं कि जब साहित्य में "चरण" शब्द होता है, तो इसका आमतौर पर एक निश्चित राज्य होता है, अर्थात। "चरण" = "राज्य"। हमारे मामले में, हार्मोनिक सिग्नल का पूरा चरण एक निश्चित समय में फ़ंक्शन की एक निश्चित स्थिति का वर्णन करता है। दूसरे शब्दों में, हार्मोनिक परिवर्तन (साइन) और इसकी वर्तमान स्थिति (पूर्ण चरण) के कानून को जानने से, आप पता लगा सकते हैं कि हार्मोनिक का वर्तमान मूल्य क्या है।

साइन के साथ रिकॉर्डिंग करना हमेशा सुविधाजनक नहीं होता है। इंजीनियरिंग अभ्यास में, वे आमतौर पर घातांक के रूप में अंकन के रूप में स्विच करते हैं। इसके कुछ प्लस हैं। अधिक विवरण साहित्य में पाया जा सकता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जब एक घातांक के रूप में लिखते हैं, तो जटिल संख्याओं का उपयोग किया जाता है। इन संख्याओं का सिद्धांत एक काल्पनिक इकाई की अवधारणा के साथ अटूट रूप से जुड़ा हुआ है। घातीय रूप को स्पष्ट रूप से घूर्णन वेक्टर के रूप में दर्शाया जा सकता है, जैसा कि ऊपर चित्र में दिखाया गया है। यह विमान में एक चक्रीय आवृत्ति के साथ घूमता है, जहाँ वास्तविक संख्याएँ एक धुरी पर और दूसरी ओर काल्पनिक संख्याएँ होती हैं। यह सब गणितीय और इंजीनियरिंग साहित्य में और भी अधिक विस्तार से पढ़ा जा सकता है।

चरण 3. फूरियर ट्रांसफॉर्म

गणित में, एक बहुत महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है जो एक सिग्नल और इसके स्पेक्ट्रम को जोड़ता है। इसे फूरियर ट्रांसफॉर्म कहा जाता है । स्पष्टता के लिए, आप चित्र देख सकते हैं।

फूरियर रूपांतरण में 2 सूत्र हैं: चित्र में वे एक महसूस-टिप पेन के साथ परिक्रमा करते हैं। प्रत्यक्ष रूपांतरण सिग्नल को एक स्पेक्ट्रम में परिवर्तित करता है, और रिवर्स स्पेक्ट्रम को सिग्नल में परिवर्तित करता है। फ़ार्मुलों में आपको ऐसे फ़ंक्शंस को स्थानापन्न करने की आवश्यकता होती है जो रूपांतरण के प्रकार के आधार पर स्पेक्ट्रम या सिग्नल का वर्णन करते हैं। इस तरह के फार्मूले के बारे में सिर्फ इतना ही फार्म फिर से गणित की किताबों में पढ़ा जा सकता है। उसी जगह में, कोई समझ सकता है कि फूरियर ट्रांसफॉर्म कब लागू किया जा सकता है, और कब नहीं। और क्या करें यदि आप आवेदन नहीं कर सकते हैं, लेकिन आपको स्पेक्ट्रम प्राप्त करने की आवश्यकता है। अधिकांश वास्तविक दुनिया के संकेतों के लिए, फूरियर रूपांतरण वैध है, लेकिन शेष मामलों पर विचार नहीं किया जाएगा।

चित्र में एक क्षयकारी घटक के रूप में दर्शाए गए संकेत के सीधे रूपांतरण के बाद, हम इसके स्पेक्ट्रम को प्राप्त करते हैं। सामान्य स्थिति में, कोई भी स्पेक्ट्रम एक जटिल संख्या है। हमने संख्याओं के ऊपर और रिकॉर्डिंग संकेतों के रूप में घातांक के रूप में उल्लेख किया है। इस रूप में, दो सिग्नल पैरामीटर दिखाई देते हैं: आयाम और प्रारंभिक चरण। यदि संकेत जटिल है, तो इसमें कई हार्मोनिक्स शामिल हैं, प्रत्येक हार्मोनिक का अपना आयाम और चरण है। गणितीय रूप से, यह सरल है। संकेत की घातीय रिकॉर्डिंग में, आयाम और प्रारंभिक चरण की सामान्य संख्या के बजाय, आयाम बनाम आवृत्ति और प्रारंभिक चरण बनाम आवृत्ति के कार्य लिखे जाते हैं। इस तरह के निर्भरता आउटपुट पर प्रत्यक्ष फूरियर रूपांतरण देते हैं। नतीजतन, आयाम स्पेक्ट्रम और संकेत के चरण स्पेक्ट्रम को पृथक किया जाता है। उपरोक्त छवि इन स्पेक्ट्रा को दिखाती है। इनमें बड़ी संख्या में हार्मोनिक्स होते हैं, इसलिए उन्हें चित्रित करना दृश्य नहीं है। आमतौर पर केवल लिफाफे दिखाए जाते हैं।

जटिल संकेतों को न केवल साइन या कोसाइन पर रखा जा सकता है, या, वैसे, यदि आप नोटिस करते हैं, तो एक्सप्लॉइड। "प्राथमिक" कार्यों के अन्य वर्ग हैं, एक राशि के रूप में जिसमें एक संकेत का प्रतिनिधित्व किया जा सकता है। एक वर्ग के भीतर इन सभी कार्यों में एक सामान्य संपत्ति है - "ओर्थोगोनलिटी"। या दूसरे शब्दों में - लंबवतता। इस प्रकार, यदि हम दो ऑर्थोगोनल फ़ंक्शंस लेते हैं और कल्पना करते हैं कि वे फ़ंक्शंस नहीं हैं, लेकिन वैक्टर हैं, तो उनके बीच 90 डिग्री का कोण होगा। यदि आप इन दोनों कार्यों को गुणा करते हैं, तो आपको शून्य मिलता है। यह सिर्फ शून्य नहीं है, इस शून्य के पीछे एक निश्चित अर्थ है: ऑर्थोगोनल संकेतों के बीच आपसी ऊर्जा शून्य है, अर्थात। वे एक दूसरे के साथ बातचीत नहीं करते हैं।

चरण 4. फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म

तकनीक में पर्याप्त संख्या में तकनीकें हैं जो एनालॉग फूरियर रूपांतरण का उत्पादन करती हैं। यहां तक ​​कि ऐसी प्रणालियां हैं जो प्रकाश की गति पर तुरंत ऐसा करती हैं। हालांकि, डिजिटल प्रौद्योगिकी में जहां असतत संकेतों का उपयोग किया जाता है, एनालॉग कन्वर्टर्स का उपयोग अक्सर उचित नहीं होता है। नतीजतन, गणितीय एल्गोरिदम जो आपको सिग्नल स्पेक्ट्रम को जल्दी से प्राप्त करने की अनुमति देता है, उसे अत्यधिक लोकप्रियता मिली है। एल्गोरिथ्म को फास्ट फूरी ट्रांसफॉर्म (एफएफटी) कहा जाता है, इसका सरलीकृत सर्किट नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।

1. फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म असतत संकेतों के साथ काम करता है। एक असतत संकेत एक निश्चित समय के बाद एक एनालॉग सिग्नल के मूल्यों से ली गई संख्याओं का एक समूह है।
2. कुछ नियमों के अनुसार एक संकेत का विचलन किया जाता है। यह एक और चर्चा का विषय है। कौन परवाह करता है, आप Kotelnikov (शैनन) के प्रमेय के विषय पर लेख या किताबें खोज सकते हैं । यदि असतत संकेत के एक सेट से प्रत्येक संख्या को बाइनरी कोड के रूप में दर्शाया जाता है, तो एक डिजिटल सिग्नल प्राप्त किया जाएगा। अंततः, अवधि T के एनालॉग सिग्नल से, एन संख्या (अंक) की एक सरणी प्राप्त की जाती है।
3. असतत फूरियर रूपांतरण का कार्य सिग्नल नमूनों के सरणी से स्पेक्ट्रम संख्याओं की एक सरणी प्राप्त करना है। ये संख्याएं ऊपर वर्णित ऑर्थोगोनल अपघटन कार्यों के गुणांक हैं। एनालॉग के फूरियर रूपांतरण के असतत रूप को प्राप्त करना काफी सरल है। अंतिम दृश्य तस्वीर में देखा जा सकता है (नंबर 3 पर)।
4. इस क्षण से, तेजी से फूरियर रूपांतरण एल्गोरिथ्म सीधे शुरू होता है। एल्गोरिथ्म सरणियों के लिए सबसे अच्छा काम करता है जिसका आकार दो की शक्ति का एक बहु है। इसलिए, यदि रिपोर्ट की संख्या दो की शक्ति से भिन्न है, तो उन्हें गोल मान से बढ़ा दिया जाता है, लापता तत्वों को शून्य मानों से भर दिया जाता है। पूरे अनुक्रम को दो भागों में विभाजित किया गया है: सम और विषम गणना। परिणामी अनुक्रमों की लंबाई N / 2 है।
5. यह सरल गणितीय परिवर्तनों द्वारा दिखाया गया है कि नमूनों के लिए एन / 2 तक आंकड़े में दिखाया गया फॉर्मूला (संख्या 5 के तहत) मान्य है।
6. नमूनों की दूसरी छमाही में मूल्यों के लिए: एन / 2 से एन तक, आप एक सरल सूत्र पर भी जा सकते हैं। यह गुणांक सी की आवधिकता के आधार पर प्राप्त किया जाता है। परिणामस्वरूप, किसी भी गुणांक C के लिए पूर्ण सूत्र को चित्र में दिखाया गया है (संख्या 6 के तहत)।
7. इस रूप में, एल्गोरिथ्म गति में कुछ लाभ देता है। यदि हम असतत संकेत (आकृति में सूत्र संख्या 3) से स्पेक्ट्रम "हेड-ऑन" प्राप्त करते हैं, तो इसके लिए एक जटिल संख्या द्वारा गुणा के एन संचालन की आवश्यकता होगी और एन परिवर्धन भी। और यह सिर्फ एक वर्णक्रमीय गुणांक प्राप्त करने के लिए है, और केवल एन हैं। अंत में, सभी गुणांक प्राप्त करने के लिए आपको एन ² गुणन और एन ² परिवर्धन करने की आवश्यकता है। यदि आप ऊपर दी गई अभिव्यक्ति का उपयोग करते हैं (चित्र में सूत्र संख्या 6), तो आपको 2 (एन / 2) ² + एन गुणन की आवश्यकता है। यह लगभग आधा आकार है। प्रत्येक अनुक्रम को विभाजित करके, दो-तत्व सरणियों तक, आप गणना की संख्या को कम कर सकते हैं, जैसा कि आंकड़े में दिखाया गया है (संख्या 7 के तहत)। यह तकनीक लगभग एन लॉग ₂ एन गुणन कार्यों की ओर ले जाती है। उदाहरण के लिए, 1024 नमूनों के लिए, गुणा संचालन की संख्या 100 गुना कम हो जाती है! यह प्रौद्योगिकी में फूरियर रूपांतरण के अनुप्रयोग को बहुत सरल करता है।

चरण 5. मॉडुलन

एक आस्टसीलस्कप पर एक और जटिल संकेत पर विचार करें।

यह एक एनालॉग मॉड्यूलेटेड एनालॉग सिग्नल है। हम किस बारे में बात कर रहे हैं? यदि कार्य सूचना प्रसारित करना है, उदाहरण के लिए, हेडसेट में माइक्रोफोन से फोन पर "हवा में", तो इसे हल करने के लिए, आपको पहले आवाज (ध्वनि) को पढ़ना होगा और फिर इसे किसी तरह फोन में स्थानांतरित करना होगा। अब, एक तरह की समस्या की तरह, उनके पास पहले से ही कई सुरुचिपूर्ण समाधान हैं जो किसी न किसी तरह से इष्टतम हैं। स्पष्टता के लिए, आप एक उदाहरण पर विचार कर सकते हैं।

आंकड़ा संक्षेप में संकेत मॉड्यूलेशन प्रक्रिया के सार का वर्णन करता है। मूल रूप से, मॉडुलन की अवधारणा एक संकेत (उच्च-आवृत्ति) के कुछ पैरामीटर में बदलाव के साथ जुड़ी होती है, जो दूसरे (कम-आवृत्ति) पर निर्भर करती है। मॉड्यूलेशन योजनाओं (प्रकार) की एक विविध संख्या है जो आपको किसी दिए गए स्थिति में सिग्नल को सबसे अच्छे तरीके से प्रसारित करने की अनुमति देती है, लेकिन यह सभी आयाम, या आवृत्ति या सिग्नल के प्रारंभिक चरण को बदलने के लिए नीचे आता है।

कम-आवृत्ति संकेत जानकारी ले जाता है। उदाहरण के लिए, हमारे मामले में, सादगी के लिए, यह कुछ एकल-स्वर ध्वनि है, अर्थात्। सरल संकेत। इस सिग्नल के आयाम के आधार पर उच्च-आवृत्ति सिग्नल का लिफाफा बदलता है। उच्च-आवृत्ति संकेत को "वाहक" कहा जाता है, इस अर्थ में कि यह जानकारी (वहन) करता है। कभी-कभी मॉड्यूलेशन प्रक्रिया के बिना सूचना संकेत प्रसारित करना संभव है। वास्तव में, सिग्नल किसी न किसी प्रकार के भौतिक माध्यम से और यहां तक ​​कि हस्तक्षेप की उपस्थिति में भी प्रसारित होते हैं। इस मामले में एक संकेत को सफलतापूर्वक प्रसारित करने के लिए, मॉड्यूलेशन लागू किया जाता है।

आप कुछ गणनाएँ करके मॉड्यूलेशन के लाभों को सत्यापित कर सकते हैं। यह ज्ञात है कि सिग्नल "हवा के माध्यम से" मुख्य रूप से विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों का उपयोग करके प्रेषित होते हैं जिसमें लहरें फैलती हैं। एंटेना द्वारा विकिरणित और प्राप्त तरंगें। लहरों की विशेषता है "तरंगदैर्ध्य । " यह मान तरंग आवृत्ति का पारस्परिक है, जो संचरित संकेत की आवृत्ति से मेल खाती है। जाहिर है, उच्च आवृत्ति, तरंग दैर्ध्य जितना कम होगा। एंटेना के आयाम वेवलेंग्थ पर निर्भर करते हैं जिसके साथ वे काम करते हैं। इसलिए, सिग्नल की आवृत्ति जितनी अधिक होती है, उतनी ही छोटी ऐन्टेना की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि आप हेडसेट से फोन (यह 4186.0 हर्ट्ज) के लिए 5 वीं सप्तक की ध्वनि 'टू' को स्थानांतरित करने की कोशिश करते हैं, तो एंटीना लगभग 18 किमी लंबा होगा। और यदि आप ब्लूटूथ विनिर्देश (लगभग 2.4 गीगाहर्ट्ज) से आवृत्तियों का उपयोग करते हैं, तो एंटीना का आकार केवल 3 सेमी होगा। बेशक, अनुमान लगाया जाता है, लेकिन परिणाम आपको मॉड्यूलेशन के लाभों को सत्यापित करने की अनुमति देता है।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, बड़ी संख्या में मॉडुलन योजनाएं हैं। हालांकि, डिजिटल मॉडुलन योजनाएं एनालॉग से थोड़ी अलग हैं, ऊपर आंशिक रूप से चर्चा की गई है। इसलिए, उन पर ध्यान दिया जाना चाहिए। एनालॉग सर्किट में, यह मूल रूप से तीन मापदंडों में परिवर्तन के लिए नीचे आता है: आवृत्ति, चरण और आयाम, सिवाय इसके कि पैरामीटर कूदता में बदल जाते हैं। इस तरह के मॉड्यूलेशन को "मैनिपुलेशन" (eng। शिफ्ट की) कहा जाता है। नीचे दिया गया आंकड़ा आयाम (एएसके), आवृत्ति (एफएसके) और चरण (पीएसके) हेरफेर योजनाओं को दर्शाता है।

आधुनिक संचार प्रणालियों में, विभिन्न प्रकार के आयाम हेरफेर QAM (चतुष्कोण) ने बहुत लोकप्रियता हासिल की है। जिसका सार दो सरल संकेतों के योग से एक संकेत को संश्लेषित करना है, जिसके बीच का अंतर 90 डिग्री (वे द्विघात में हैं)। इन सरल संकेतों का आयाम अलग-अलग होता है, जो अंततः एक ही समय में आयाम और चरण दोनों में एक असतत परिवर्तन के साथ एक संकेत बनाता है। चरण विमान पर सभी संभावित राज्यों को चित्रित करना सुविधाजनक है। ऊपर दिए गए आंकड़े में, इस तरह के विमान को 16-क्यूएएम मॉडुलन के लिए दिखाया गया है, अर्थात्। 16 अलग-अलग राज्यों को एक ही QAM मॉडुलन प्रतीक के साथ एन्कोड किया जा सकता है, जो 4 बिट्स की जानकारी से मेल खाता है। वैसे, इस तरह के विचारों के आधार पर - चरण हेरफेर को एक विशेष मामला माना जा सकता है। उदाहरण के लिए, QPSK हेरफेर को 4-QAM के रूप में संदर्भित किया जा सकता है। इस प्रकार, हेरफेर योजना को बदलकर, आप डेटा प्रवाह दर को बढ़ा या घटा सकते हैं। हालांकि, बढ़ती गति, शोर प्रतिरक्षा का त्याग करना आवश्यक है। विभिन्न संचार चैनलों में "गोल्डन मीन" का उपयोग किया जाता है। QAM के निर्विवाद फायदे के साथ, इसके नुकसान भी हैं। माने गए मॉड्यूलेशन स्कीमों का उपयोग अक्सर उनके शुद्ध रूप में नहीं किया जाता है। यह सब आधुनिक संचार प्रणालियों की पुस्तकों में पढ़ा जा सकता है।

चरण 6. मल्टीप्लेक्सिंग

दूरसंचार प्रणाली डेवलपर्स को ट्रांसमिशन माध्यम के सीमित संसाधन की निरंतर समस्या का सामना करना पड़ता है, चाहे वह समय, स्थान, आवृत्ति या कोड हो। इसलिए, यदि एक उपयोगकर्ता के लिए या कई के लिए कई डेटा स्ट्रीम को स्थानांतरित करना आवश्यक है, तो माध्यम तक कई पहुंच की समस्या को हल करना आवश्यक है। दूसरे शब्दों में, मौजूदा परिस्थितियों में संचार को बेहतर ढंग से व्यवस्थित करने के लिए इस तरह के एल्गोरिथ्म को प्रवाहित करना या डिज़ाइन करना आवश्यक है। (MAC).

. MIMO (. Multiple Input Multiple Output), . , , . « » - . . , .

FDM (Frequency Division Multiplexing). . .

, - , . , , .

TDM (Time Division Multiplexing). .

, . . TDM , , - () , . , TDM, GSM.

CDM (Code Division Multiplexing). .

- . . CDM , . , . . . .

CDM. , CDM FMD FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum), TDM THSS (Time Hopping Spread Spectrum). , , CDM. , FHSS Bluetooth. CDM FDM , , OFDM.

, multiple access, FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA .. .

7. OFDM

OFDM ( ), . , .. N . . OFDM. . .

, OFDM — DVB . , , . OFDM , DVB-T .

1. DVB-T . . OFDM.
   
2. DVB-T 8 (7, 6 ). . OFDM .
   
   
   
3. OFDM . , .. , . , . 1/4, 1/8, 1/16 1/32 OFDM . .
   
   
   
   
   
   , () , , , . , . . , OFDM . .
4. , . . , OFDM , , QPSK, 16-QAM 64-QAM. , () .
5. OFDM , . . , . , (IFFT) . , . . OFDM.
   
   
   
   
   
   , , QAM . , «» . .
6. , FFT/IFTT c , OFDM . , DVB-T 8k 2k, : 8000 2000 . 8192 (2 ¹³ ) 2048 (2 ¹¹ ), , 1705 6817, . OFDM DVB-T MatLAB :

1. %DVB-T 2K Transmission
2. % 8 MHz
3. %2K
4. clear all ;
5. close all ;
6. %DVB-T
7. Tu=224e-6; % OFDM
8. T=Tu/ 2048 ; %
9. G= 1 / 4 ; % 1/4, 1/8, 1/16, 1/32
10. delta=G*Tu; %
11. Ts=delta+Tu; % OFDM
12. Kmax= 1705 ; %
13. Kmin= 0 ;
14. FS= 4096 ; %IFFT/FFT
15. q= 10 ; %
16. fc=q* 1 /T; %
17. Rs= 4 *fc; %
18. t= 0 : 1 /Rs:Tu;
20. %
21. M=Kmax+ 1 ;
22. rand ( 'state' , 0 ) ;
23. a=- 1 + 2 * round ( rand ( M, 1 ) ) .' +i * ( - 1 + 2 * round ( rand ( M, 1 ) ) ) .';
24. A= length ( a ) ;
25. info= zeros ( FS, 1 ) ;
26. plot ( info ) ;
27. info ( 1 : ( A/ 2 ) ) = [ a ( 1 : ( A/ 2 ) ) .' ] ;
28. info ( ( FS- ( ( A/ 2 ) - 1 ) ) :FS ) = [ a ( ( ( A/ 2 ) + 1 ) :A ) .' ] ;
30. %
31. carriers=FS.* ifft ( info,FS ) ;
32. tt= 0 :T/ 2 :Tu;
33. figure ( 1 ) ;
34. subplot ( 211 ) ;
35. stem ( tt ( 1 : 20 ) , real ( carriers ( 1 : 20 ) ) ) ; %
36. subplot ( 212 ) ;
37. stem ( tt ( 1 : 20 ) , imag ( carriers ( 1 : 20 ) ) ) ; %
38. figure ( 2 ) ;
39. f= ( 2 /T ) * ( 1 : ( FS ) ) / ( FS ) ;
40. subplot ( 211 ) ;
41. plot ( f, abs ( fft ( carriers,FS ) ) /FS ) ;
42. subplot ( 212 ) ;
43. pwelch ( carriers, [ ] , [ ] , [ ] , 2 /T ) ;
45. %
46. L = length ( carriers ) ;
47. chips = [ carriers.';zeros ( ( 2 *q ) - 1 ,L ) ] ; %
48. p= 1 /Rs: 1 /Rs:T/ 2 ;
49. g= ones ( length ( p ) , 1 ) ;
50. figure ( 3 ) ;
51. stem ( p,g ) ;
53. dummy= conv ( g,chips ( : ) ) ; %
54. u= [ dummy ( 1 : length ( t ) ) ] ; %
55. figure ( 4 ) ;
56. subplot ( 211 ) ;
57. plot ( t ( 1 : 400 ) , real ( u ( 1 : 400 ) ) ) ;
58. subplot ( 212 ) ;
59. plot ( t ( 1 : 400 ) , imag ( u ( 1 : 400 ) ) ) ;
61. figure ( 5 ) ;
62. ff= ( Rs ) * ( 1 : ( q*FS ) ) / ( q*FS ) ;
63. subplot ( 211 ) ;
64. plot ( ff, abs ( fft ( u,q*FS ) ) /FS ) ;
65. subplot ( 212 ) ;
66. pwelch ( u, [ ] , [ ] , [ ] ,Rs ) ;
68. [ b,a ] = butter ( 13 , 1 / 20 ) ; %
69. [ H,F ] = FREQZ ( b,a,FS,Rs ) ;
70. figure ( 6 ) ;
71. plot ( F, 20 * log10 ( abs ( H ) ) ) ;
72. uoft = filter ( b,a,u ) ; %
74. figure ( 7 ) ;
75. subplot ( 211 ) ;
76. plot ( t ( 80 : 480 ) , real ( uoft ( 80 : 480 ) ) ) ;
77. subplot ( 212 ) ;
78. plot ( t ( 80 : 480 ) , imag ( uoft ( 80 : 480 ) ) ) ;
80. figure ( 8 ) ;
81. subplot ( 211 ) ;
82. plot ( ff, abs ( fft ( uoft,q*FS ) ) /FS ) ;
83. subplot ( 212 ) ;
84. pwelch ( uoft, [ ] , [ ] , [ ] ,Rs ) ;
86. %Upconverter
87. s_tilde= ( uoft.' ) .* exp ( 1i * 2 * pi *fc*t ) ;
88. s= real ( s_tilde ) ;
89. figure ( 9 ) ;
90. plot ( t ( 80 : 480 ) ,s ( 80 : 480 ) ) ;
91. figure ( 10 ) ;
92. subplot ( 211 ) ;
93. %plot(ff,abs(fft(((real(uoft).').*cos(2*pi*fc*t)),q*FS))/FS);
94. %plot(ff,abs(fft(((imag(uoft).').*sin(2*pi*fc*t)),q*FS))/FS);
95. plot ( ff, abs ( fft ( s,q*FS ) ) /FS ) ;
96. subplot ( 212 ) ;
97. %pwelch(((real(uoft).').*cos(2*pi*fc*t)),[],[],[],Rs);
98. %pwelch(((imag(uoft).').*sin(2*pi*fc*t)),[],[],[],Rs);
99. pwelch ( s, [ ] , [ ] , [ ] ,Rs ) ;

Guillermo Acosta. :

8. OFDM

निम्नलिखित OFDM प्रौद्योगिकी के विभिन्न संशोधनों की एक सूची है जो साहित्य में पाई जा सकती है।

1. COFDM (कोडित OFDM)। इस तरह का OFDM केवल इस मायने में भिन्न होता है कि डेटा को सुधार कोड के साथ प्रीकोड किया गया है। DVB-T में, वैसे, इस प्रकार के OFDM का उपयोग किया जाता है।
2. फ्लैश OFDM (सीमलेस हैंडऑफ OFDM के साथ फास्ट लो-लेटेंसी एक्सेस)। इस संशोधन को Flarion Technologies द्वारा विकसित किया गया था। मोबाइल उपकरणों के लिए तकनीक को तेज किया जाता है। डेटा पैकेट स्विचिंग के साथ काम करने के लिए संशोधन की सभी विशेषताएं एल्गोरिदम हैं। अतिरिक्त जानकारी इंटरनेट पर पाई जा सकती है, प्रौद्योगिकी काफी अच्छी तरह से वर्णित है।
3. OFDMA । संशोधन पहले ही ऊपर उल्लेखित किया गया है। यह OFDM तकनीक का एक बहु-उपयोगकर्ता संस्करण है।
4. VOFDM (वेक्टर OFDM)। यह संशोधन सिस्को सिस्टम्स की देखरेख है। यह MIMO तकनीक की अवधारणा पर आधारित है। इसमें MIMO-OFDM भी शामिल है।
5. WOFDM (वाइडबैंड OFDM)। OFDM ब्रॉडबैंड मॉडिफिकेशन वाई-लैन इंक द्वारा विकसित संशोधन में, थ्रूपुट और शोर प्रतिरक्षा में वृद्धि हासिल की जाती है। मुख्य अंतर वाहक के बीच अधिक से अधिक आवृत्ति रिक्ति है।

माना प्रणालियों में, क्लासिक OFDM योजना और COFDM संशोधन ने बहुत लोकप्रियता हासिल की है।

चरण 9. निष्कर्ष

यह लेख केवल OFDM प्रौद्योगिकी का एक सतही अवलोकन प्रदान करता है। सिग्नल के सिंक्रनाइज़ेशन, डायरेक्ट सिग्नल के निर्माण में सूक्ष्मता, साथ ही डिजिटल प्रोसेसिंग सहित कई मुद्दों को स्वतंत्र विचार के लिए छोड़ दिया जाता है। इस लेख का उद्देश्य OFDM की सैद्धांतिक नींव प्रस्तुत करना था, सुविधाएँ देना और सबसे महत्वपूर्ण बात, उन्हें यथासंभव सरल और स्पष्ट रूप से बताएं, लेकिन साथ ही, आवश्यक विवरणों को याद किए बिना। नीचे दी गई पुस्तकों और लेखों की सूची आपको अपने सवालों के जवाब खोजने में मदद करेगी।

चरण 10. पढ़ें

1. OFDM- आधारित ब्रॉडबैंड वायरलेस नेटवर्क। डिजाइन और अनुकूलन। हुई लियू और गुओकिंग ली
2. मल्टी-कैरियर और स्प्रेड स्पेक्ट्रम सिस्टम। OFDM और MC-CDMA से LTE और WiMAX तक। के। फज़ल, एस। कैसर
3. OFDM। फ्यूचर कम्युनिकेशन सिस्टम के लिए अवधारणा। हरमन रोह्लिंग
4. आधुनिक वायरलेस तकनीक। आई। शखनोविच
5. विद्युत संचार का सिद्धांत। Zyuko A.G.
6. डिजिटल संचार। सैद्धांतिक नींव और व्यावहारिक अनुप्रयोग। स्काइलर बी।
7. रेडियो सर्किट और सिग्नल। गोनोरोव्स्की आई.एस.
8. रेडियो सर्किट और सिग्नल। बसाकोव एस.आई.
9. वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के लिए गणित संदर्भ पुस्तक। कोर्न जी.ए., कोर्न टी.एम.
10. MATLAB और फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म ( ViruScD )।
11. वायरलेस प्रौद्योगिकियों ( यूकैरियोट ) के लिए बहुसंकेतन प्रौद्योगिकियों के बारे में ।

PS संसाधन नियमों का पालन करें और क्रिएटिव कॉमन्स एट्रिब्यूशन 3.0 की शर्तें (सीसी बाय 3.0)