CDMA и OFDMA, разница в кодировании CDMA и OFDMA Опции

[alexast]

Уважаемые коллеги!
Внесите, пожалуйста, ясность для моего понимания логики разницы двух способов кодирования информации CDMA и OFDMA.
Для того чтобы понять вопрос попробую сформулировать направление мысли:
1. Оба стандарта относятся к категори широкополосных стандартов. Давайте определимся с определением широкополосности.
2. Для OFDMA применяются ортогональные частоты. Здесь более менее ясно, почему потом в этой широкополосности их можно разделить. В стандарте CDMA или WCDMA (на разнице можно будет остановиться потом) применяются коды, которые будучи промодулированными сигналом могут быть потом декодированы.
Теперь вопросы:
Для стандарта CDMA как я понимаю эти коды тоже как сигналы ортогональны по этой причине их и можно декодировать, правильно ли?
При чём здесь шумоподобность сигнала, из чего она вытекает?
Далее думаю вопросы будут возникать по ходу дискуссии – обсуждению.
Заранее спасибо с уважением Алексей.

[связист]

1. OFDM не относится к широкополосным сигналам. К широкополоссным сигналам относятся сигналы с большой базой, то есть с базой >>1 . То есть, когда произведение полосы частот сигнала на длительность модемного символа велико, значит у сигнала большая база и сигнал считается широкополосным. А в OFDM базу сигнала надо рассчитывать как произведение длительности модемного символа на полосу одного подканала. И получится, что сигналы с OFDM обычные узкополосные сигналы.
2. Под шумоподобностью сигнала подразумевается, что его спектр расширен по сравнению с полосой минимально необходимой для передачи информации. А в замен расширению полосы (что само по себе является нерацианальным использованием спектра) получаем:
а) высокую помехоустойчивость сигнала за счёт того, что после сужения спектра отношение сигнал/шум увеличивается;
б) возможность работы в одной полосе частот нескольких каналов связи с разными расширяющими последовательностями.

Вот где-то примерно так.

[Serg76]

1. OFDM не относится к широкополосным сигналам. К широкополоссным сигналам относятся сигналы с большой базой, то есть с базой >>1 . То есть, когда произведение полосы частот сигнала на длительность модемного символа велико, значит у сигнала большая база и сигнал считается широкополосным. А в OFDM базу сигнала надо рассчитывать как произведение длительности модемного символа на полосу одного подканала. И получится, что сигналы с OFDM обычные узкополосные сигналы.

Вобщем то под широкополосными принято понимать сигналы, полоса которых сравнима с несущей частотой, конечно, в пределах какого-то коэффициента перекрытия (например, 1/10). А то, что Вы описали, это классификация на простые и сложные сигналы. Сложные - это с базой >>1, а простые с базой, примерно равной 1.
WiMAX Вы тоже не считаете широкополосным сигналом? хотя там используется ортогональное частотное разделение - OFDM

Сообщение отредактировал Serg76 - Nov 21 2010, 07:45

[связист]

Вобщем то под широкополосными принято понимать сигналы, полоса которых сравнима с несущей частотой, конечно, в пределах какого-то коэффициента перекрытия (например, 1/10). А то, что Вы описали, это классификация на простые и сложные сигналы. Сложные - это с базой >>1, а простые с базой, примерно равной 1.
WiMAX Вы тоже не считаете широкополосным сигналом? хотя там используется ортогональное частотное разделение - OFDM

Это определение из википедии. Оно не точное. А точное определение можно найти например у Финка в "Теории передачи дискретных сообщений", или кажется ещё у Котельникова в "Теории потенциальной помехоустойчивости" есть.
С WiMAX пока не разбирался, поэтому не могу сказать к каким сигналам я отношу сигналы WiMAX.

Скажу сразу я не спец по CDMA. Но кажется он там расширен если интегрировать "отсюда до нового года" - т.е. на значительном интервале времени. А на мгновенном как-бы и нет. А-ля "фрекюнси-хоппинг"... Но мож я чо попутал!?

Дак как так? Чем шире полоса тем больше шум - школа старшин и сержантов. А может быть за счет того что "частотно-временное" представление функций стараются как можно сильнее удалить(в любом пространстве, не обязательно эвклидовом) как от смежных(не по частотному плану) каналов так и возможных помех.


...не так все просто. Там нехилые расчеты нужно проводить - реализуемо ли это физически. 2-а UWB трансивера математически можно легко развязать, но физически они могут вывести из строя друг у друга приемники - это конечно немного надуманный пример, но он недалек от суровой реальности.


а... а... а деньги где? Юмор...

Для внесения ясности в методы расширения спектра, и ещё чтобы мне не выступать в роли испорченного телефона, предлагаю почитать Скляра "Цифровую связь" главу 12. Там доступно и с примерами объясняются методы расширения спектра. В частности описываются два метода: прямой последовательности и псевдослучайной перестройки частоты. А также описывается почему на приёмной стороне можно получить бОльшее отношение сигнал/шум после сужения спектра.
А в главе 12.7 описывается как несколько каналов могут работать в одной полосе частот.
А на счёт двух UWB трансиверов я не совсем понял. Я же не предлагаю передатчики и приёмники трансиверов сажать на одну антенну. Тут речь идёт не о том как развязать входные цепи приёмников и выходные цепи передатчиков, а о там как позволить множеству обонентов работать одновременно в одной полосе частот.

[DRUID3]

Для внесения ясности в методы расширения спектра, и ещё чтобы мне не выступать в роли испорченного телефона, предлагаю почитать Скляра "Цифровую связь" главу 12.

...как Вы думаете - много ли книг по теории бокса прочел Майк Тайсон?

Там доступно и с примерами объясняются методы расширения спектра.

В частности описываются два метода: прямой последовательности и псевдослучайной перестройки частоты.

А также описывается почему на приёмной стороне можно получить бОльшее отношение сигнал/шум после сужения спектра. А в главе 12.7 описывается как несколько каналов могут работать в одной полосе частот.

Вот мне и кажется, что этот(как там его - Скляр, да? ) понимает почему - а Вы, увы, пока не очень. Потому и отсылаете к аФФтАритетам ...

А на счёт двух UWB трансиверов я не совсем понял. Я же не предлагаю передатчики и приёмники трансиверов сажать на одну антенну. Тут речь идёт не о том как развязать входные цепи приёмников и выходные цепи передатчиков, а о там как позволить множеству обонентов работать одновременно в одной полосе частот.

...понимаю. Но я всего лишь хотел уточнить - к сожалению реальные физические системы астрономически далеки от абстракций которыми их пытаются описАть теоретики электросвязи. И на практике не так все просто. Технические возможности аппаратуры(максимальная скорость изменения частоты, алгоритмы синхронизации, характеристики аналогового тракта) иногда причудливым образом отсекают на первый взгляд очевидные преимущества и порождают новые ограничения.

[sup-sup]

OFDM - широкополосный сигнал (длина символа на полосу обычно значительно больше единицы).
OFDM - шумоподобный сигнал, так как имеет спектр примерно равномерный как по частоте (в своей полосе), так и по времени (хотя бы в пределах символа). Межсимвольные переходы как-то портят шумоподобность. К примеру, импульсный или ЛЧМ сигналы - тоже широкополосные, но не шумоподобные.
В Радиосканнере достаточно информации, кстати, есть программка SA - для анализа сигналов.
Ортогональность применяется для плотной упаковки поднесущих (с использованием нулей Sin(x)/x). Негативное следствие ортогональности - приемник слишком чувствителен к узкополосной помехе.

[DRUID3]

OFDM - шумоподобный сигнал, так как имеет спектр примерно равномерный как по частоте (в своей полосе), так и по времени (хотя бы в пределах символа). Межсимвольные переходы как-то портят шумоподобность.

...да ну елки... зачем писАть такую ерунду дезинформируя новичков? Так и газета "Комсомольская правда" тоже тогда шумоподобный сигнал... А вот ежели взять хороший АМ передатчик и пошуметь в микрофон? Шумоподобен сигнал? Или той же газеткой пошуршать ... Спрашивается о чем тогда тома Гоноровского - ведь так все просто? Под шумоподобным сигналом понимают не детерминированность информации в нем зашифрованной, а отсутствие детерминированной несущей. В АМ она есть сколько газеткой не шелести. У шумоподобного сигнала она тоже есть - квазислучайная - сложная, в идеале ни с чем больше кроме структуры своего приемника коррелируемая...

OFDM никаким боком к шумоподобным сигналам не относится!!!

[Serg76]

...да ну елки... зачем писАть такую ерунду дезинформируя новичков? Так и газета "Комсомольская правда" тоже тогда шумоподобный сигнал... А вот ежели взять хороший АМ передатчик и пошуметь в микрофон? Шумоподобен сигнал? Или той же газеткой пошуршать ... Спрашивается о чем тогда тома Гоноровского - ведь так все просто? Под шумоподобным сигналом понимают не детерминированность информации в нем зашифрованной, а отсутствие детерминированной несущей. В АМ она есть сколько газеткой не шелести. У шумоподобного сигнала она тоже есть - квазислучайная - сложная, в идеале ни с чем больше кроме структуры своего приемника коррелируемая...

OFDM никаким боком к шумоподобным сигналам не относится!!!

+1) . что-то ребята совсем зашумоподобились и заширокополосились без обид. но книги классические надо читать не только по литературе, но и по радиотехнике, ... все-таки форум радиотехнический

OFDM - широкополосный сигнал (длина символа на полосу обычно значительно больше единицы).
OFDM - шумоподобный сигнал, так как имеет спектр примерно равномерный как по частоте (в своей полосе), так и по времени (хотя бы в пределах символа). Межсимвольные переходы как-то портят шумоподобность. К примеру, импульсный или ЛЧМ сигналы - тоже широкополосные, но не шумоподобные.
В Радиосканнере достаточно информации, кстати, есть программка SA - для анализа сигналов.
Ортогональность применяется для плотной упаковки поднесущих (с использованием нулей Sin(x)/x). Негативное следствие ортогональности - приемник слишком чувствителен к узкополосной помехе.

OFDM никоим образом нельзя отнести однозначно не к широкополосным не к узкополосным сигналам. все будет зависеть от конкретной ситуации. примером как я уже говорил может служить множество передач в КВ диапазоне, использующих OFDM мультиплексирование. или Вы тоже будете утверждать, что передачи в КВ диапазоне, использующие в качестве ширины полосы размер стандартного телефонного канала (3,1 кГц) тоже являются широкополосными. но это же бред !!!!!
Ортогональность в OFDM используется по нескольким причинам: для борьбы с многолучевостью канала передачи и, кроме того, для облегчения выделения отдельных составляющих из общего спектра сигнала передачи, в этом случае для выделения поднесущих не надо применять фильтрацию, как это необходимо делать в многоканальных модемах, использующих фильтровой способ формирования сигнала, который в общем случае не является ортогональным при распределении поднесущих.

[связист]

или Вы тоже будете утверждать, что передачи в КВ диапазоне, использующие в качестве ширины полосы размер стандартного телефонного канала (3,1 кГц) тоже являются широкополосными. но это же бред !!!!!

И вовсе это не бред. Всё зависит от того, какой вид модуляции у этого сигнала и какие скорости битового потока при этом получаются.
Вполне может быть широкополосный сигнал в полосе частот телефонного канала.

OFDM - широкополосный сигнал (длина символа на полосу обычно значительно больше единицы).
OFDM - шумоподобный сигнал, так как имеет спектр примерно равномерный как по частоте (в своей полосе), так и по времени (хотя бы в пределах символа). Межсимвольные переходы как-то портят шумоподобность. К примеру, импульсный или ЛЧМ сигналы - тоже широкополосные, но не шумоподобные.

Тогда дайте определение широкополосности, шумоподобности и ортогональности. А то по вашему получается, что если сигнал визуально похож на шум, то он шумоподобный, а если сигнал занимает полосу больше какого-то значения, то он становится широкополосным...

[sup-sup]

Тогда дайте определение широкополосности, шумоподобности и ортогональности. А то по вашему получается, что если сигнал визуально похож на шум, то он шумоподобный, а если сигнал занимает полосу больше какого-то значения, то он становится широкополосным...

Так оно и получается с широкополосностью и шумоподобностью. Если сигнал похож на шум (такой фрагмент белого шума в ограниченной полосе частот и интервале времени), то мы можем считать его шумоподобным. В конце концов, это визуально, но смотреть лучше спектрограмму, чтобы увидеть распределение частот по времени. А ортогональность тоже здесь определялась. В случае с приемником OFDM каждая гармоника 'не видит' другие гармоники. Это естественно получается, так как приемник использует FFT с прямоугольным окном.

Вот это открытие!!!!! надо срочно звонить в Нобелевский комитет. до 10 декабря еще есть время, пока еще не успели все премиальные раздать. Может вы тогда расскажите как используя СТК передать мегабиты данных в дуплексном режиме в xDSL соединениях или телефонных сетях общего пользования? В конце концов приведите примеры таких сигналов.

Никакое не открытие. Все нормально и относительно. Какая должна быть скорость, чтобы считать сигнал широкополосным? Нельзя ответить. База сигнала - нормальный критерий. Если произведение длины символа на эффективную полосу больше 10, то сигнал широкополосный. Можно взять другую цифру. Определение с отношением центральной частоты к полосе, очевидно, устарело в связи со значительным расширением используемого диапазона частот.

Сообщение отредактировал sup-sup - Nov 21 2010, 17:39

[Serg76]

База сигнала - нормальный критерий.

Ну да, ...... , нормальненький такой критерий, плюс-минус где-то

А ортогональность тоже здесь определялась. В случае с приемником OFDM каждая гармоника 'не видит' другие гармоники. Это естественно получается, так как приемник использует FFT с прямоугольным окном.

Охренеть можно!!!! Товарищи гуру вмешайтесь срочно. Вы хоть знаете из чего определяются условия ортогональности поднесущих в OFDM-подобных системах? Причем здесь FFT? Когда проектировались первые модемы с OFDM мультиплексированием, вся обработка велась во временной области. Вы представляете в те времена процессор FFT на дискретных элементах? Да конструкторов бы всех расстреляли, затем оживили и снова расстреляли . В свое время мне рассказывали про декодер Витерби, который разрабатывали на логике. получился замечательный декодер с требуемой энергетической эффективностью, но была и другая сторона медали: декодер получился с габаритными размерами метр x метр. заказчики, когда увидели его чуть ума не лишились. оказывается сей декодер планировали установить на спутник связи.

[sup-sup]

Охренеть можно!!!!

Хорошо, если углубиться в формирование и декодирование OFDM.
Не знаю как было вначале.
Нет вопросов, чтобы сделать все это во временной области.
Берем гармоники (частоты F*n), модулируем, складываем. Берем длину символа длиннее на выбранный Guard, чем длина, требуемая для выполнения условий ортогональности (еще точнее, чтобы каждая из частот укладывалась ровно как и другие в целое число периодов), переносим спектр, если надо, передаем.
На каждую частоту делаем фильтр, принимаем. Здесь появляется вопрос. Для нормального приема нужны КИХ. Не зная всю историю начинаю сомневаться, что OFDM мог появиться до появления возможности выполнять FIR или FFT/IFFT. Применение FIR с прямоугольным окном для каждой частоты равноценно FFT и это дает 'почувствовать в полной мере' ортогональность.

[Serg76]

Хорошо, если углубиться в формирование и декодирование OFDM.
Не знаю как было вначале.
Нет вопросов, чтобы сделать все это во временной области.
Берем гармоники (частоты F*n), модулируем, складываем. Берем длину символа длиннее на выбранный Guard, чем длина, требуемая для выполнения условий ортогональности (еще точнее, чтобы каждая из частот укладывалась ровно как и другие в целое число периодов), переносим спектр, если надо, передаем.
На каждую частоту делаем фильтр, принимаем. Здесь появляется вопрос. Для нормального приема нужны КИХ. Не зная всю историю начинаю сомневаться, что OFDM мог появиться до появления возможности выполнять FIR или FFT/IFFT. Применение FIR с прямоугольным окном для каждой частоты равноценно FFT и это дает 'почувствовать в полной мере' ортогональность.

Многоканальные системы передачи информации с ортогональными системами появились в 1957 г. ("Кинеплекс"), хотя принципы построения таких систем были заложены еще в 1935 г., если верить истории. Конечно же в то время (1957 г.) уже существовали пассивные фильтры, какие-нибудь там электромеханические с хорошей добротностью, и даже активные на транзисторах. Так что выделять канальные сигналы на тот момент можно было.