بخشی از پاورپوینت

--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----

اسلاید 1 :

مقدمه(1)

آنچه سبب توجه به  شیوه های نوین مالتی پلکس گردید:

  • نرخ بیت بسیار بالای داده های مورد نظر برای انتقال
  • بهبود استفاده از پهنای باند
  • اثرات محدود کننده انتشار چند مسیره که توان ارسال نرخ بیت بالا را بسبب ISI کاهش میدهد , ]ُهنگامی به حالت بحرانی میرسد که tmax>>TS باشد، که در چنین مواقعی اکولایزیشن بسیار مشکل خواهد بود.

اسلاید 2 :

مقدمه(2)

یک راه حل استفاده از شیوه چند کاریرmulti-carrier به جای  تک کاریر single carrier است:

اما اشکال این شیوه ICI (Inter-channel Interference)میباشد که با استفاده از کاریر های متعامدorthogonal Multi-Carrier Transmission (OFDM) این مشکل مرتفع می گردد:

اسلاید 3 :

ارتوگونالیتی

قبلا در حوزه زمان دیدیم توابع سینوس و کوسینوس ارتوگونال هستند، اگر در دایره مثلثاتی به این دو تابع نگاه کنیم، همواره دو بردار عمود هستند که با سرعت w میچرخند. اگر به شکل آنها نیز نگاه کنیم هنگامیکه یکی max(یا min)است دیگری از دامنه صفر برخوردار است.

برای هر دو سیگنال نیز میتوان در حوزه فرکانس نیزتعامد را قائل شویم:

همانطور که میدانیم یک سیگنال سینوسی که در بازه زمانی محدودی(0,Tu) قرار دارد دارای طیف سینک شیفت یافته ایی حول فرکانس سینوس میباشد و صفرهای این طیف بطور تناوبی، در فواصل 1/Tu تکرار میشوند حال اگر فرکانس دو پالس همزمان به فاصله از هم باشند این دو طیف متعامد خواهند بود:

اسلاید 4 :

روش های مالتی پلکس دیجیتال- OFDM

Orthogonal Frequency Division Multiplexing

با توجه به دو ویژگی انتقال سیگنال به شیوه DVB-T که عبارت از (الف)حجم بالای داده و (ب) امکان وقوع فیدینگ گزینشی در دریافت پرتابل و موبایل، تنها شیوه ایی که قابلیت غلبه بر این مسایل را بطور ذاتی دارا بود ، شیوه ایی بنام OFDM میباشد.

اگر مدولاسیون را یک نگاشت اطلاعات بصورت تغییرات فرکانس، دامنه و یا فاز کاریر بدانیم، مالتی پلکس در واقع روشی مبتنی بر تسهیم پهنای باند بین چندین کانال دیتای مستقل از هم می باشد.

اما تکنیک OFDM ترکیبی از هر دوی مدولاسیون و مالتی پلکس میباشد، مالتی پلکس عموماً بر ایجاد رابطه بین سیگنالهای مستقلی که توسط منابع مستقل تولید شده باشند اشاره دارند.

در OFDM تفاوتی که با مالتی پلکس دارد اینست که، سیگنالهای مستقل از منابع مستقل تولید نشده و در واقع زیر مجموعه ائی از یک سیگنال اصلی و مادر می باشند.

در ادامه مراحل تولید سمبل های OFDM بطور مفصل ارایه میگردد.

اسلاید 5 :

مراحل اجراءOFDM(1)

1) ابتدا دنباله بیت های ورودی با نرخ بیت Rb بر اساس اینکه از چه مدولاسیونی استفاده شود(مثلا 16QAM)، طی فرآیند Parallel to Serial به کدواژه هایی kبیتی دسته بندی شده و هر کدواژه در کانستلیشن مربوطه اش متناظر با یک کاریر با دامنه و فاز منحصر بفرد خواهد بود.

2) در مرحله بعد این کدواژه ها به تعداد تعریف شده مدهای 2kو یا 8k در یک بافر زمانی با طول زمانی Tu و تعداد جایگاه مشخص مد مربوطه، نگهداری میشوند.

مشخصات مربوط به کانال با پهنای باند 7MHz

3)پس از پر شدن بافر فوق(زمان Tu) بطور یکجا این اطلاعات (Ii ,Qi)ها در جایگاههای فرکانسی معینی که ساب کانال های OFDM نامیده میشوند نگاشت میگردند، این عمل بطور نرم افزاری طی آلگوریتمی بنام IFFT اجرا میگردد.

اسلاید 6 :

مراحل اجراءOFDM(2)

پس از این عملیات در حوزه زمان سیگنالی با زمان حضور Tuپدید می آید که آنرا سمبل OFDMمینامیم.

4) برای افزایش حفاظت زمانی سمبلهای OFDM پس از تولید هر سمبل، با هدف تامین مصونیت زمانی در برابر ISI، باندازه مشخصی درنگ نموده که به آن Guard Interval گفته میشود و معمولاً کسری از Tuمیباشد و با ∆ نمایش داده میشود.

اسلاید 7 :

مثال:

.1مدولاسیون 4-QAM را در نظر میگیریم ، در اینصورت در هر TQAMکه برابر 2Tb میباشد، صرفنظر از اینکه سمبل چه باشد،یک سیگنال داریم که با دو دامنه ولتاژی افقی و عمودی(Quadrature) متمایز قابل تعریف است:       Symbol=(Ii ,Qi)

.2در مرحله بعد به جای تولید سریال نمونه های QAM با فرکانس های یکسان و در زمان های پشت سرهم، ابتدا اطلاعات IوQ  چهارنمونه پی در پی را ذخیره و بطور یکجا چهار کاریر فرعی با چهار فرکانس مشخص و دامنه و فاز متناظر با نمونه های ذخیره شده QAM بهمراه دو کاریر پایلوت در ابتدا و انتهای کانال ارسال میکنیم.

این عمل در واقع همان IFFT میباشد که اینجا نقاط IFFT  برابر 6 نقطه میباشد.

در ادامه به تشریح فرآیند IFFT خواهیم  پرداخت.

نتیجه: با دو تکنیک در دو مرحله افزایش راندمان پهنای باند  محقق گردید.

اسلاید 8 :

یادآوری تبدیل فوریه سیگنالهای پیوسته

  • نگاشتی از زمان به حوزه فرکانس برای توابع (سیگنالهای پیوسته زمان (نا متناوب))تبدیل فوریه نامیده میشود:

Continuous Fourier Transform:

اسلاید 9 :

تبدیل فوریه سیگنالهای گسسته(دیجیتال) DFT

  • نگاشتی از زمان به حوزه فرکانس برای توابع (سیگنالهای گسسته زمان (نا متناوب))تبدیل فوریه نامیده میشود:

Discrete Fourier Transform:

اسلاید 10 :

بلوک دیاگرام یک سیستم فرستنده OFDM

  • بطور معادل میتوان عملکرد مدولاتور OFDM را بصورت زیر، معادل با ایجاد یک طیف مصنوعی در یک محدوده زمانی Tu متناظر دانست:
در متن اصلی پاورپوینت به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر پاورپوینت آن را خریداری کنید