Оценка канала в OFDM с использованием Винеровской интерполяции Опции

[Dr.Alex]

Ну вы бы хоть модельку состряпали бы прежде чем такое заявлять. Минимум нужно делать LS эквалайзер, его способность "жить" в канале поддается конкретным оценкам и дает конкретные гарантии. Но вот только он подходит для слабо дисперсных и медленно меняющихся каналов. Что бы работать в нестационарных и сильно дисперсных каналах требуется применять более эффективные методы оценки канала, и сложность таких эквалайзеров не уступает классическим TD решениям.

Я состряпал железные модельки, которые успешно продаются. Пилот есть на каждой несущей. Никакой эквалайзер не нужен.
(Сильный допплер не рассматривается.)

[serg1333]

Пилот есть на каждой несущей. Никакой эквалайзер не нужен.

Допустим. Не суть важно как это называть. Точь такое же решение можно применить и в SC-FDMA.

Все отличие будет в том, что при обычном OFDM есть выпадание битов в полюсе замирания и его окрестностях, а в SC-FDMA за счет преобразования Фурье эта ошибка размазывается, как и говорит andyp, по всем символам. Таким образом мы избавляемся от выпадания битов, но имеем снижение сигнал/ошибка по всем символам. Сложно сказать, в каком случае декодер способен исправить больше ошибок. Но действительно до определенного уровня сигнал/шум в SC-FDMA в канале с замираниями может не быть ошибок, как раз за счет Фурье преобразования.

[Dr.Alex]

По-вашему, это ВСЁ отличие?

Размазывать - не размазывать, это действительно не принципиально.
А вот фундаментальная устойчивость к многолучёвости ввиду очень большой длины символа - это принципиально.
Я встрял в эту тему и даже завёл другую (SC-FDMA) только по одной причине:: для меня очевидно, что в плане многолучёвости SC-FDMA эквивалентно SC, и можно было бы дальше не разбираться, но в некоторых статейках (невысокого уровня) SC-FDMA в этом смысле приравнивают к OFDM, и это сбивает меня с толку.
Вашу точку зрения я что-то пока не могу идентифицировать, так что если можно, выскажитесь определённо, и аргументируйте, если хотите.

[serg1333]

SC-FDMA и OFDMA стуктурно отличаются только DFT-премодуляцией, которая присутствует в SC-FDMA. Этот модуль позволяет сформировать сигнал во времянной области, перевести его в частотную область с помощью DFT, а потом реализуется обычный OFDMA модем. Таким образом в приёмнике возможно реализовать эквалайзер как в частотной так и во времянной области. В силу того, что как вы отметили выше, реализация выравнивания в частотной области проще чем во времянной, никто не мешает сделать обычный OFDM подобный частотный эквалайзер.

Это рабочий вариант, я уже некоторое время занимаюсь эквалайзером для SC-FDMA модема. Моделировал его в каналах с разными профилями многолучевости, схема частотного выравнивания для SC-FDMA работает, действительно наблюдается эффект "размазывания" ошибки и снижения сигнал/ошибка по всему символу, как уже отмечалось, но за счет этого удается избежать выпадания символов в районе спектрального нуля.

Еще один момент. Соберите простейшую модель SC-FDMA и добавте ошибку по несущей. Для обычных SC схем, ошибка по частоте несущей выражается во вращении созвездия, при этом амлитуда сигнала никак не искажается. В случае SC-FDMA для ошибки по частоте больше 0,2 расстояния между поднесущими будет иметь место деградация созвездия как по фазе так и по амплитуде. Причина: интерференция между поднесущими из-за нарушения ортогональности, которая требуется для OFDM систем.

Пример простенькой модельки в Scilab (матлабом не пользуюсь, извиняюсь):

Код

clear;

N=1024;
M=64;
Num=32;
data_places=32+1:32+M;
t=0:N-1;
df=(1/N)*0.2;
cfo=exp(%i*2*%pi*(df*t));


for j=1:Num
    x=grand(1,M,'uin',0,1);
    x=x*2-1;
    psk2_x=x*(2**8-1)*(1+%i);
    dft_x=fft(psk2_x, -1);
    Y=zeros(1,N);
    Y(data_places)=dft_x;
    y=fft(Y, 1);
    y=y/max(abs(y));
    y=y+grand(1,N,'nor',0,0.05);
    for k=1:N
        y(1,k)=y(1,k)*cfo(1,k);
    end
    U=fft(y,-1);
    Ud=U(data_places);
    ud=fft(Ud,1);
    ud=ud/max(abs(ud));
    out((j-1)*M+1:j*M)=ud;
end

figure(1);
clf();
plot(real(y));

figure(2);
clf();
plot2d(real(out), imag(out), 0);

[andyp]

Что есть просачивание по sync, не могли бы вы прояснить?


Синхронизация по какому параметру является критичной?

Не могли бы вы привести какие-нибудь выкладки (математические желательно), может статьи, в которых иллюстрируется почему два разнесенных по частоте спектра не могут быть разделены и отдельно демодулированы в одном временном интервале? Определяющий критерий в таких системах - это максимальное отношение мощностей сигналов в точке приёма от разных пользователей, стоящих в соседних частотных слотах.

Это просто. Посмотрите на преобразование Фурье от синуса с частотой, некратной длине преобразования. Вы увидите нечто вроде sin(x+dx)/(x+dx). Здесь dx - расстойка частоты от ближайщего бина. Именно этот случай получается в случае некогерентного OFDMA - несинхронные пользователи "просачиваются" в колодцы с полезным сигналом по sinc. Т.е. разговор идет в основном про некогерентность по несущей (когеретности добиться трудно из-за разных доплеровских сдвигов пользователей и нестабильности их опорных генераторов). Из математики могу посоветовать посчитать DFT от синусоиды с частотой, некратной длине FFT. Это позволит понять природу помехи. Некий анализ, учитывающий многолучевой канал, частотное и временное рассогласование можно найти в прицепленном файле. Это не лучший источник - но что нагуглилось, то нагуглилось.

PS только что заметил, что вы все сами написали постом выше. Имеет место быть та же неортогональность поднесущих других пользователей.

Сообщение отредактировал andyp - Jul 7 2013, 17:08

Прикрепленные файлы

 VTC2000F_2.pdf ( 210.78 килобайт ) Кол-во скачиваний: 29

 

[KalashKS]

Еще один момент. Соберите простейшую модель SC-FDMA и добавте ошибку по несущей. Для обычных SC схем, ошибка по частоте несущей выражается во вращении созвездия, при этом амлитуда сигнала никак не искажается. В случае SC-FDMA для ошибки по частоте больше 0,2 расстояния между поднесущими будет иметь место деградация созвездия как по фазе так и по амплитуде. Причина: интерференция между поднесущими из-за нарушения ортогональности, которая требуется для OFDM систем.

Это не верно. Берем SC-систему с прямоугольной огибающей символов, применяем к ней согласованную фильтрацию. Получаем набег кроме набега фазы еще и ослабление по амплитуде пропорционально sync (ровно такое же, как в OFDM). Разница с OFDM в том, что в SC из соседних каналов нам при этом никто не гадит, а в OFDM идут межканальные помехи со средней мощностью (1-sync^2).
Ну и 0,2 расстояния между несущими - это заоблачное рассогласование для OFDM. При нем и без шумов отношение сигнал-помеха равно 8,5 дБ.