WiMaxずLTEがOFDMを䜿甚する理由



OFDMは、盎亀呚波数分割倚重化の略です。 ロシアの文献には、原則ずしお1぀の意味を持぀いく぀かの異なる翻蚳がありたす。OFDMは、盎亀サブキャリアによる倚重化メカニズム倚重化です。



この蚘事では、OFDMメカニズムの長所ず短所に぀いお説明したす。 物理的および数孊的な䜍眮から機胜する原理が考慮されたす。 この蚘事には、幅広い読者に資料を理解するために必芁な攟射線物理甚語の入門説明が含たれおいたす。





むラスト18、文字27 399、コヌド行99。




最新の電気通信の有線および無線芏栌の仕様は、OFDMテクノロゞヌを䜿甚しおたすたす芋られおいたす。 無線システムのアヌキテクチャの時間によっお決たる芁件により、高い人気が確保されたす。 OFDMメカニズムには、時間の傟向を満たす倚くのプロパティがありたす。 前䞖玀の60幎代に開発されたこの技術は、ごく最近になっお䜿甚できるようになりたした。



ロシア語には十分な量のOFDM関連資料がありたす。 たずえば、Habrでは、 Yotaの優れた蚘事を読むこずができたす。 䞀郚の゜ヌスのリストは、蚘事の最埌に蚘茉されおいたす。



資料のプレれンテヌションは、さたざたなレベルのトレヌニングを受けた読者向けに蚭蚈されおいたす。 したがっお、共通の蚀語を話すために、蚘事の前半には入門資料が含たれおいたす。 経隓豊富な読者であれば、蚘事の埌半に盎接アクセスできたす。ここでは、OFDMに぀いお盎接説明したす。 タむトルで提起された質問ぞの回答にのみ興味がある人のために、以䞋の最初の数段萜のみを読むこずができたす。



WiMaxずLTEがOFDMを䜿甚する理由


その秘密はテクノロゞヌの特城にあり、䞻なプラス面ずマむナス面を簡単に匷調できたす。



長所


短所


すべおの欠点にもかかわらず、OFDMは倧郜垂で動䜜する最新のネットワヌクのアヌキテクチャにずっお優れた゜リュヌションです。 技術の進歩ず垂堎のダむナミクスにより、メヌカヌは垞に既存の技術の改善を迫られおいたす。 その結果、さたざたなOFDM修正をベヌスずしお䜿甚するデバむスが登堎したす。 ただし、䞭栞ずその䞭に定められた原則は同じたたです。 この蚘事では、OFDMテクノロゞヌの機胜の衚面的な基瀎に぀いお説明したす。



ステップ1.スペクトルに぀いお


次の図に瀺す信号を考えおください。





䟿宜䞊、信号の1呚期1反埩サむクルのみが指定されおいたす。 信号は、電気回路のある点での電圧の時間倉化です。 このような倉曎の䜜成、送信、および受信は、ラゞオ゚レクトロニクスの本質です。



電圧の経時倉化を芋るず、倚くの結論が導き出されたす。 これが、たずえばセンサヌからの信号である堎合、グラフは枬定倀のダむナミクスを瀺したす。 ただし、珟代の無線工孊はスペクトルの蚀語を話す可胜性が高くなりたす。 次の図は、この抂念を理解するのに圹立ちたす。





オシロスコヌプで芳枬された信号前の図は、基本振動に分解できたす。 さらに、物理的に芳枬可胜な信号は、このような分解を受ける可胜性がありたす。 基本振動は、正匊関数たたは䜙匊関数によっお数孊的に蚘述された信号を意味するず理解されおいたす。 実際、サむンずコサむンは本質的に同じ信号であり、時間的にわずかにシフトしたす。



これらすべおの基本信号をワむダに沿っお同時に実行するず、枬定䞭に最初の「耇雑な」信号を確認できたす。



サむンのような関数は高調波ず呌ばれたす。 したがっお、それらは「耇雑な」信号の䞀郚ずしお高調波ず呌ばれるこずがよくありたす。 各信号には、固有の高調波のセットがありたす。 この高調波のセットは、信号スペクトルず呌ばれたす 。 信号の高調波の研究は、スペクトル調和分析によっお実行されたす。



ステップ2.数孊的波圢


゚ンゞニアず研究者は、比范的単玔な数孊を䜿甚しお、信号ずそのスペクトルを蚘述したす。 図に瀺すように、耇雑な信号はより単玔な信号の合蚈ずしお蚘録されたす。





すでに述べたように、各高調波は、正匊の数孊関数によっお蚘述される単玔な振動です。 サむンの前の係数は「振幅」ず呌ばれ、匕数は「䜍盞」ず呌ばれたす。 フェヌズは2぀の数倀の合蚈です。 最初の項は時間ず埪環呚波数の積であり、2番目の項は初期䜍盞です。 怜蚎䞭の耇玠信号の高調波の初期䜍盞はれロです。これは明確にするために遞択されたした。 通垞のフェヌズず初期フェヌズを混同しないように、「完党フェヌズ」ず呌ばれたす。 「フェヌズ」、「初期フェヌズ」、「振幅」、「呚期的円圢呚波数」、および「関数」ずいう甚語の説明は、数孊の教科曞にありたす。 文献で「フェヌズ」ずいう蚀葉が出おきた堎合、これは通垞、特定の状態、぀たり 「フェヌズ」=「状態」。 この堎合、高調波信号の党䜍盞は、特定の時間における関数の特定の状態を衚したす。 蚀い換えるず、高調波倉化の法則正匊ずその珟圚の状態完党な䜍盞を知っおいれば、高調波の珟圚の倀が䜕であるかを知るこずができたす。



サむンを䜿っお録音するこずは必ずしも䟿利ではありたせん。 ゚ンゞニアリングの実践では、通垞、出展者の圢で蚘録の圢になりたす。 これにはいく぀かの利点がありたす。 詳现は文献に蚘茉されおいたす。 指数圢匏で蚘述する堎合、耇玠数が䜿甚されるこずに泚意しおください。 これらの数の理論は、想像䞊の単䜍の抂念ず密接に関連しおいたす。 指数圢匏は、䞊の図に瀺すように、回転ベクトルずしお明確に衚すこずができたす。 平面内で呚期的な呚波数で回転し、䞀方の軞に実数が、他方の軞に虚数がプロットされたす。 これらはすべお、数孊および工孊の文献でさらに詳しく読むこずができたす。



ステップ3.フヌリ゚倉換


数孊では、信号ずそのスペクトルを接続する非垞に重芁な倉換がありたす。 これはフヌリ゚倉換ず呌ばれたす。 明確にするために、写真を芋おみたしょう。





フヌリ゚倉換には2぀の匏がありたす。写真では、フェルトペンで囲たれおいたす。 盎接倉換は信号をスペクトルに倉換し、逆倉換はスペクトルを信号に倉換したす。 匏では、倉換のタむプに応じお、スペクトルたたは信号のいずれかを蚘述する関数を眮き換える必芁がありたす。 数匏がこのような圢匏を持っおいる理由に぀いおは、数孊の本で再び読むこずができたす。 同じ堎所で、フヌリ゚倉換を適甚できる堎合ずできない堎合を理解できたす。 たた、申請できない堎合はどうすればよいのでしょうか。ただし、スペクトルを取埗する必芁がありたす。 ほずんどの実䞖界の信号では、フヌリ゚倉換は有効ですが、残りのケヌスは考慮されたせん。



枛衰指数ずしお写真に描かれおいる信号を盎接倉換した埌、そのスペクトルを取埗したす。 䞀般的な堎合、スペクトルは耇玠数です。 前述のように、指数ず蚘録信号の数ず圢匏に぀いお説明したした。 この圢匏では、振幅ず初期䜍盞の2぀の信号パラメヌタヌが衚瀺されたす。 信号が耇雑な堎合、耇数の高調波で構成され、各高調波には独自の振幅ず䜍盞がありたす。 数孊的には、これは簡単です。 信号の指数蚘録では、通垞の振幅ず初期䜍盞の数の代わりに、呚波数の振幅ず呚波数の初期䜍盞の関数が曞き蟌たれたす。 このような䟝存関係により、出力で盎接フヌリ゚倉換が行われたす。 その結果、信号の振幅スペクトルず䜍盞スペクトルが分離されたす。 䞊の画像はこれらのスペクトルを瀺しおいたす。 それらは倚数の倍音で構成されおいるため、それらを描くこずは芖芚的ではありたせん。 通垞、 封筒のみが衚瀺されたす。



耇雑な信号は、サむンやコサむンだけでなく、ちなみに指数関数にも配眮できたす。 他のクラスの「基本」関数があり、その合蚈の圢で信号を衚すこずができたす。 クラス内のこれらすべおの関数には、共通のプロパティ「盎亀性」がありたす。 たたは蚀い換えれば-垂盎性。 したがっお、2぀の盎亀関数を取り、それらが関数ではなくベクトルであるず想像するず、それらの間には90床の角床がありたす。 これら2぀の関数を乗算するず、れロになりたす。 これは単なるれロではなく、このれロの背埌には明確な意味がありたす盎亀信号間の盞互゚ネルギヌはれロ、぀たり それらは盞互に䜜甚したせん。



ステップ4.高速フヌリ゚倉換


アナログフヌリ゚倉換を生成する手法には、十分な数の手法がありたす。 光速でこれを即座に行うシステムもありたす 。 ただし、ディスクリヌト信号が䜿甚されるデゞタル技術では、倚くの堎合、アナログコンバヌタヌの䜿甚は適切ではありたせん。 その結果、信号スペクトルをすばやく取埗できる数孊的アルゎリズムは非垞に人気がありたす。 このアルゎリズムは高速フヌリ゚倉換FFTず呌ばれ、その簡略化された回路を次の図に瀺したす。





  1. 高速フヌリ゚倉換は、離散信号で機胜したす。 離散信号は、アナログ信号の倀から䞀定期間埌に取埗される䞀連の数倀です。
  2. 信号の離散化は、特定の芏則に埓っお実行されたす。 これは別の議論のトピックです。 誰も気にせず、コテルニコフシャノンの定理に関する蚘事や本を怜玢できたす 。 離散信号のセットからの各数倀がバむナリコヌドずしお衚される堎合、デゞタル信号が取埗されたす。 最終的に、期間Tのアナログ信号から、N個の数倀ポむントの配列が取埗されたす。
  3. 離散フヌリ゚倉換のタスクは、信号サンプルの配列からスペクトル番号の配列を取埗するこずです 。 これらの数倀は、䞊蚘の盎亀分解関数の係数です。 アナログ倉換からフヌリ゚倉換の離散圢匏を取埗するのは非垞に簡単です。 最終ビュヌは写真番号3で芋るこずができたす。
  4. この瞬間から、高速フヌリ゚倉換アルゎリズムが盎接始たりたす。 このアルゎリズムは、サむズが2のべき乗の配列である堎合に最適に機胜したす。 したがっお、レポヌトの数が2の环乗ず異なる堎合、切り䞊げお欠萜しおいる芁玠をれロ倀で埋めるこずにより、レポヌトの数を増やしたす。 シヌケンス党䜓は、偶数カりントず奇数カりントの2぀の郚分に分かれおいたす。 結果のシヌケンスの長さはN / 2です。
  5. N / 2たでのサンプルでは、​​図に瀺されおいる匏5番の䞋が有効であるこずが単玔な数孊的倉換によっお瀺されたす。
  6. サンプルの埌半の倀の堎合N / 2からNたで、単玔な匏に移動するこずもできたす。 これは、係数Cの呚期性に基づいお取埗されたす。その結果、任意の係数Cの完党な匏は、図番号6の䞋に瀺すように蚘述できたす。
  7. この圢匏では、アルゎリズムにより速床がいくらか向䞊したす。 離散信号図の匏3からスペクトルの「正面」を取埗する堎合、これには耇玠数による乗算のN回の挔算ずN回の加算が必芁になりたす。 そしお、これはただ䞀぀のスペクトル係数を取埗するこずであり、Nのみがありたす。最終的に、N 2の乗算ずN 2の加算を実行するために必芁なすべおの係数を取埗したす。 䞊蚘で取埗した匏図の匏番号6を䜿甚する堎合、2N / 2 2 + Nの乗算が必芁です。 これはほが半分のサむズです。 各シヌケンスを最倧2芁玠の配列に分割するこずにより、図7の䞋に瀺すように、蚈算の数をさらに枛らすこずができたす。 この手法により、玄N log 2 Nの乗算挔算が行われたす。 たずえば、1024サンプルの堎合、乗算操䜜の数は100倍に枛少したす これにより、テクノロゞヌにおけるフヌリ゚倉換の適甚が倧幅に簡玠化されたす。


ステップ5.倉調


オシロスコヌプで別の耇雑な信号を怜蚎したす。





これは振幅倉調されたアナログ信号です。 私たちは䜕に぀いお話しおいるのですか たずえば、ヘッドセットのマむクから「無線で」電話に情報を転送する堎合、それを解決するには、たず音声音を読み、それを䜕らかの方法で電話に転送する必芁がありたす。 珟圚、ある皮の問題のように、圌らはすでに䜕らかの圢で最適な倚くの゚レガントな゜リュヌションを持っおいたす。 明確にするために、䟋を怜蚎できたす。





図は、信号倉調手順の本質を簡単に説明しおいたす。 基本的に、倉調の抂念は、別の信号䜎呚波数に応じお、ある信号高呚波数のパラメヌタヌの倉化に関連付けられたす。 特定の状況で最適な方法で信号を送信できるようにするさたざたな倉調方匏タむプがありたすが、すべおは信号の振幅、呚波数、たたは初期䜍盞のいずれかを倉曎するこずになりたす。



䜎呚波信号には情報が含たれおいたす。 たずえば、私たちのケヌスでは、簡単にするために、これはいく぀かのシングルトヌンサりンドです。 単玔な信号。 高呚波信号の゚ンベロヌプは、この信号の振幅に応じお倉化したす。 高呚波信号は、情報を運ぶ運ぶずいう意味で「キャリア」ず呌ばれたす。 倉調手順なしで情報信号を送信できる堎合がありたす。 実際には、信号は䜕らかの物理的媒䜓を介しお、さらには干枉の存圚䞋でも送信されたす。 この堎合、信号を正垞に送信するために、倉調が適甚されたす。



いく぀かの蚈算を行うこずにより、倉調の利点を確認できたす。 「空気䞭」の信号は、䞻に波が䌝播する電磁堎を䜿甚しお送信されるこずが知られおいたす。 アンテナによる攟射波ず受信波。 波は"波長"によっお特城付けられたす。 この倀は波の呚波数の逆数であり、送信信号の呚波数に察応したす。 明らかに、呚波数が高いほど、波長は短くなりたす。 アンテナの寞法は、䜿甚する波長によっお異なりたす。 したがっお、信号呚波数が高いほど、アンテナは小さくなりたす。 たずえば、5オクタヌブの音「To」をヘッドセットから電話機に転送しようずするずこれは4186.0 Hzです、アンテナの長さは玄18 kmになりたす。 たた、Bluetooth仕様の呚波数玄2.4 GHzを䜿甚する堎合、アンテナのサむズはわずか3 cmになりたす。もちろん、掚定倀は掚定されたすが、結果から倉調の利点を怜蚌できたす。



既に述べたように、倚数の倉調方匏がありたす。 ただし、デゞタル倉調方匏はアナログずは少し異なり、䞊蚘で郚分的に説明したした。 したがっお、それらに泚意を払う必芁がありたす。 アナログ回路の堎合ず同様に、ゞャンプ、パラメヌタヌの倉曎を陀いお、基本的に3぀のパラメヌタヌ、぀たり呚波数、䜍盞、振幅の倉曎がすべお行われたす。 この皮の倉調は、 「操䜜」ず呌ばれたすeng。Shiftキヌ。 䞋の図は、振幅ASK、呚波数FSK、および䜍盞PSKの操䜜スキヌムを瀺しおいたす。





珟代の通信システムでは、さたざたな振幅操䜜QAM盎亀が非垞に人気を集めおいたす。 その本質は、2぀の単玔な信号の合蚈から信号を合成するこずであり、その間の䜍盞差は90床ですこれらは盎亀したす。 これらの単玔な信号の振幅は離散的に倉化し、最終的に振幅ず䜍盞の䞡方が同時に倉化する離散的な信号を圢成したす。 可胜性のあるすべおの状態を䜍盞面に描くず䟿利です。 䞊の図では、このようなプレヌンが16-QAM倉調甚に瀺されおいたす。 16ビットの状態は、4ビットの情報に察応する単䞀のQAM倉調シンボルで゚ンコヌドできたす。 ちなみに、このような考慮事項に基づいお-䜍盞操䜜は特別なケヌスず芋なすこずができたす。 たずえば、QPSK操䜜は4-QAMず呌ばれる堎合がありたす。 したがっお、操䜜スキヌムを倉曎するこずにより、デヌタフロヌレヌトを増枛できたす。 ただし、速床を䞊げるには、ノむズ耐性を犠牲にする必芁がありたす。 さたざたな通信チャネルで、「ゎヌルデンミヌン」が䜿甚されたす。 QAMの吊定できない利点に加えお、欠点もありたす。 考慮される倉調方匏は、倚くの堎合、玔粋な圢では䜿甚されたせん。 これらはすべお珟代の通信システムに関する本で読むこずができたす。



ステップ6.倚重化


通信システム開発者は、時間、空間、呚波数、コヌドなど、限られた䌝送媒䜓リ゜ヌスずいう絶え間ない問​​題に盎面しおいたす。 したがっお、1人のナヌザヌたたは耇数のナヌザヌに察しお耇数のデヌタストリヌムを転送する必芁がある堎合、メディアぞの耇数アクセスの問題を解決する必芁がありたす。 ぀たり、既存の条件での通信をより適切に線成するために、フロヌを圧瞮するか、そのようなアルゎリズムを蚭蚈する必芁がありたす。 文献では、この問題は倚重化、シヌル、および倚重アクセスMACず呌ばれおいたす。



フロヌの空間的な分離は 、問題に察する比范的単玔な解決策ず芋なすこずができたす。 この分離の䟋ずしお、MIMOテクノロゞヌ英語の耇数入力耇数出力がありたす。これは、珟代のすべおのネットワヌク暙準に​​広く実装されおいたす。 䞀番䞋の行は、送信ず干枉しないように間隔を空けた耇数のアンテナを䜿甚するこずです。 「無線」でのデヌタ亀換の速床の蚘録は、䞻にこの技術のために砎壊されおいたす。 たた、空間的な分離の最も単玔な䟋は、送信機の電力の制限たたはアンテナ攟射パタヌンの適応的な倉曎です。 これずテクニックのすべおの耇雑さは、専門の文献に蚘茉されおいたす。



より䞀般的なのは、 呚波数分割倚重化たたはFDM呚波数分割倚重化の手法です。 この手法のおかげで、膚倧な数のデバむスが1぀の領域で動䜜したす。 次の図は、圧瞮の原理を瀺しおいたす。





この図は、異なる色で瀺されるフロヌ間で時間呚波数ず゚ネルギヌリ゜ヌスがどのように分配されるかを瀺しおいたす。 マむナス面の1぀は、盞互干枉を排陀するためにストリヌム間に呚波数ギャップを残す必芁があるこずです。これは、呚波数リ゜ヌスを最適な方法で䜿甚したせん。



より柔軟なのは、 䞀時的な圧瞮たたはTDM時分割倚重の手法です。 以䞋は圌女のチャヌトです。





この堎合、トランスミッタは1぀の呚波数のみを䜿甚したすが、各ストリヌムは独自の時間間隔を䜿甚したす。 この手法は、受信機ず送信機の間の同期を非垞に芁求したす。 TDMは、動的に倉化するフロヌに䟿利です。たずえば、フロヌ加入者がトラフィックを増やす必芁がある堎合、間隔をより信頌性のあるものにするには十分です。 TDMを䜿甚する最も有名な暙準はGSMです。



コヌド圧瞮技術たたはCDMCode Division Multiplexingに泚意しおください。 圌女は面癜いチャヌトを持っおいたす。





ストリヌムは同じ時間呚波数間隔で共存したす。 各ストリヌムの゚ンコヌドには特別なコヌドが䜿甚されたす。 CDMコヌドは、元のシヌケンスのシンボルが分解される盎亀信号です。 これを行うこずができる理由は、䞊蚘で述べた。 これは、スペクトルを広げる手法の1぀です。 ノむズのような信号ずスペクトル拡倧技術は、電気通信の興味深い分野です。 興味がある人は、文献の远加資料を芋るこずができたす。



CDMテクニックにはさたざたな倉曎がありたす。 たずえば、CDMずFMDの混合はFHSS呚波数ホッピングスペクトラム拡散を提䟛し、TDMではTHSS技術タむムホッピングスペクトラム拡散を提䟛したす。 独自の特性を備えた倉曎により、CDMアプリケヌションの幅広い芖野が広がりたす。 たずえば、FHSSはBluetoothで䜿甚されたす。 CDMおよびFDMのもう1぀の掟生物は、この蚘事で怜蚎するOFDM方匏です。



より正確な甚語に぀いおは、いく぀かのナヌザヌの環境ぞの倚重アクセスを目的ずする圧瞮技術は、英語の文献では倚重アクセスず呌ばれおいるため、そのような技術はFDMA、TDMA、CDMA、OFDMAなどず呌ばれるこずを明確にする必芁がありたす 他の圧瞮および倚元接続技術は、远加の曞籍で芋぀けるこずができたす。



ステップ7. OFDM


OFDM技術では、呚波数範囲はサブキャリア远加のキャリア間で均等に分割され、その数は数千に達するこずがありたす。 各送信ストリヌムには、このようなサブキャリアがいく぀か割り圓おられたす。 各ストリヌムはN個のサブキャリアに分割されたす。 サブキャリアは互いに盎亀しおいたす。 この機胜は、OFDM技術の倚くの利点を定矩したす。 盎亀性の抂念の意味は䞊蚘で説明されたした。 明確にするために、次の図をご芧ください。





OFDMテクノロゞヌを䜿甚する䞀般的な暙準は、 DVBデゞタルテレビ攟送システムです。 ちなみに、このシステムはロシアのデゞタルテレビの暙準ずしお䜿甚されたす。 DVB-T地䞊波攟送の䟋、たたはその修正を䜿甚しお、OFDM信号を生成する機胜ず原理を怜蚎したす。


  1. DVB-Tでは、サブキャリア間の分離前の信号は、ノむズ耐性を改善するためにさたざたな゚ンコヌダヌによっおプリコヌディングされたす。 暙準の機胜には觊れたせん。 OFDM圢成の詳现だけを芋おみたしょう。
  2. DVB-T信号は、8 MHz7、6 MHzの垯域を占有したす。 この垯域はサブキャリア間で分割されたす。 サブキャリア間の信号スペクトルの距離は、1぀のOFDMシンボルの持続時間に反比䟋したす。

  3. 干枉に察凊するために、OFDMにはガヌドむンタヌバルが含たれおいたす。 これができるのは 高速デヌタフロヌはサブキャリア間で分割され、各サブフロヌのサブフロヌレヌトは初期のサブフロヌレヌトよりも䜎くなりたす。 このため、メむン信号を干枉から保護する時間の長さを遞択できたす。 このガヌドむンタヌバルの期間は、OFDMシンボルの期間の1 / 4、1 / 8、1 / 16、たたは1/32になりたす。 この図は、䞀時的なガヌドむンタヌバルを䜿甚する原理を説明しおいたす。



    , () , , , . , . . , 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;
  19. %
  20. M=Kmax+ 1 ;
  21. rand ( 'state' , 0 ) ;
  22. a=- 1 + 2 * round ( rand ( M, 1 ) ) .' +i * ( - 1 + 2 * round ( rand ( M, 1 ) ) ) .';
  23. A= length ( a ) ;
  24. info= zeros ( FS, 1 ) ;
  25. plot ( info ) ;
  26. info ( 1 : ( A/ 2 ) ) = [ a ( 1 : ( A/ 2 ) ) .' ] ;
  27. info ( ( FS- ( ( A/ 2 ) - 1 ) ) :FS ) = [ a ( ( ( A/ 2 ) + 1 ) :A ) .' ] ;
  28. %
  29. carriers=FS.* ifft ( info,FS ) ;
  30. tt= 0 :T/ 2 :Tu;
  31. figure ( 1 ) ;
  32. subplot ( 211 ) ;
  33. stem ( tt ( 1 : 20 ) , real ( carriers ( 1 : 20 ) ) ) ; %
  34. subplot ( 212 ) ;
  35. stem ( tt ( 1 : 20 ) , imag ( carriers ( 1 : 20 ) ) ) ; %
  36. figure ( 2 ) ;
  37. f= ( 2 /T ) * ( 1 : ( FS ) ) / ( FS ) ;
  38. subplot ( 211 ) ;
  39. plot ( f, abs ( fft ( carriers,FS ) ) /FS ) ;
  40. subplot ( 212 ) ;
  41. pwelch ( carriers, [ ] , [ ] , [ ] , 2 /T ) ;
  42. %
  43. L = length ( carriers ) ;
  44. chips = [ carriers.';zeros ( ( 2 *q ) - 1 ,L ) ] ; %
  45. p= 1 /Rs: 1 /Rs:T/ 2 ;
  46. g= ones ( length ( p ) , 1 ) ;
  47. figure ( 3 ) ;
  48. stem ( p,g ) ;
  49. dummy= conv ( g,chips ( : ) ) ; %
  50. u= [ dummy ( 1 : length ( t ) ) ] ; %
  51. figure ( 4 ) ;
  52. subplot ( 211 ) ;
  53. plot ( t ( 1 : 400 ) , real ( u ( 1 : 400 ) ) ) ;
  54. subplot ( 212 ) ;
  55. plot ( t ( 1 : 400 ) , imag ( u ( 1 : 400 ) ) ) ;
  56. figure ( 5 ) ;
  57. ff= ( Rs ) * ( 1 : ( q*FS ) ) / ( q*FS ) ;
  58. subplot ( 211 ) ;
  59. plot ( ff, abs ( fft ( u,q*FS ) ) /FS ) ;
  60. subplot ( 212 ) ;
  61. pwelch ( u, [ ] , [ ] , [ ] ,Rs ) ;
  62. [ b,a ] = butter ( 13 , 1 / 20 ) ; %
  63. [ H,F ] = FREQZ ( b,a,FS,Rs ) ;
  64. figure ( 6 ) ;
  65. plot ( F, 20 * log10 ( abs ( H ) ) ) ;
  66. uoft = filter ( b,a,u ) ; %
  67. figure ( 7 ) ;
  68. subplot ( 211 ) ;
  69. plot ( t ( 80 : 480 ) , real ( uoft ( 80 : 480 ) ) ) ;
  70. subplot ( 212 ) ;
  71. plot ( t ( 80 : 480 ) , imag ( uoft ( 80 : 480 ) ) ) ;
  72. figure ( 8 ) ;
  73. subplot ( 211 ) ;
  74. plot ( ff, abs ( fft ( uoft,q*FS ) ) /FS ) ;
  75. subplot ( 212 ) ;
  76. pwelch ( uoft, [ ] , [ ] , [ ] ,Rs ) ;
  77. %Upconverter
  78. s_tilde= ( uoft.' ) .* exp ( 1i * 2 * pi *fc*t ) ;
  79. s= real ( s_tilde ) ;
  80. figure ( 9 ) ;
  81. plot ( t ( 80 : 480 ) ,s ( 80 : 480 ) ) ;
  82. figure ( 10 ) ;
  83. subplot ( 211 ) ;
  84. %plot(ff,abs(fft(((real(uoft).').*cos(2*pi*fc*t)),q*FS))/FS);
  85. %plot(ff,abs(fft(((imag(uoft).').*sin(2*pi*fc*t)),q*FS))/FS);
  86. plot ( ff, abs ( fft ( s,q*FS ) ) /FS ) ;
  87. subplot ( 212 ) ;
  88. %pwelch(((real(uoft).').*cos(2*pi*fc*t)),[],[],[],Rs);
  89. %pwelch(((imag(uoft).').*sin(2*pi*fc*t)),[],[],[],Rs);
  90. pwelch ( s, [ ] , [ ] , [ ] ,Rs ) ;


Guillermo Acosta. :





8. OFDM



OFDM, .



  1. COFDM (Coded OFDM). OFDM , . DVB-T , OFDM.
  2. Flash OFDM (Fast low-latency access with seamless handoff OFDM). Flarion Technologies . . . , .
  3. OFDMA . . OFDM .
  4. VOFDM (Vector OFDM). Cisco Systems . MIMO. MIMO-OFDM.
  5. WOFDM広垯域OFDM。Shirokoloposnaya修正OFDMを開発LANのWi-株匏䌚瀟を。倉曎では、スルヌプットずノむズ耐性の向䞊が達成されたす。䞻な違いは、キャリア間の呚波数間隔が倧きいこずです。


考慮されたシステムの䞭で、叀兞的なOFDMスキヌムずCOFDMの修正は非垞に人気がありたす。

ステップ9.結論


OFDM. , , , . OFDM, , , , . .



10.


  1. OFDM-Based Broadband Wireless Networks. Design and Optimization. Hui Liu and Guoqing Li
  2. Multi-Carrier and Spread Spectrum Systems. From OFDM and MC-CDMA to LTE and WiMAX. K. Fazel, S. Kaiser
  3. OFDM. Concepts for Future Communication Systems. Hermann Rohling
  4. . .
  5. . . .
  6. . . .
  7. . . .
  8. . . .
  9. . .., ..
  10. MATLAB ( ViruScD ).
  11. ( eucariot ).


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Source: https://habr.com/ru/post/J129101/


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