Moderní bezdrátová komunikace (přednášky)

| Kategorie: Skripta  | Tento dokument chci!

V úvodní kapitole společně projdeme cestou objevů, nápadů i omylů, které umožnily vývoj prostředků pro bezdrátovou komunikaci až do jejich současné podoby. Dříve, než se vydáme na procházku historií, definujme si cíl, ke kterému chceme dojít. Komunikace je obecně charakterizována výměnou informací mezi dvěma (nebo více) uživateli.

Vydal: FEKT VUT Brno Autor: UREL - Martin Slanina

Strana 76 z 170

Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.

Jak získat tento dokument?






Poznámky redaktora
2 zn´azornˇena principieln´ı struktura modul´atoru v´ıce tomto pˇr´ıpadˇe M) nosn´ymi.2 pouze principieln´ı, praxi ana- logov´a implementace nepouˇz´ıv´a z´akladn´ım blokem vys´ılaˇce/pˇrij´ımaˇce blok inverzn´ı/pˇr´ım´e rychl´e Fourierovy transformace. Pˇri poˇzadovan´e pˇrenosov´e rychlosti tak dojde podstatn´emu prodlouˇzen´ı doby trv´an´ı datov´eho prvku. optimalizaci parametr˚u jednotliv´ych nosn´ych (obecnˇe lze mˇenit nejen poˇcet bit˚u, ale vys´ılan´y v´ykon) moˇzno pouˇz´ıt r˚uzn´e sofistiko- van´e algoritmy napˇr´ıklad greedy algoritmus, nebo glob´aln´ı optimalizaˇcn´ı metody (napˇr. V´ystupy vˇsech modul´ator˚u jsou pak seˇcteny. Bin´arn´ı data jsou nejprve rozdˇelena paraleln´ıch vˇetv´ı. Data kaˇzd´e vˇetvi jsou pot´e mapov´ana pomoc´ı zvolen´eho konstelaˇcn´ıho diagramu n´aslednˇe modulov´ana danou subnosnou. Pˇren´aˇsej´ı-li se data pˇrenosov´ym kan´alem v´ıcecestn´ym ˇs´ıˇren´ım, pak impulsn´ı odezva kan´alu ovlivˇnuje pomˇeru M-kr´at kratˇs´ı ˇc´ast uˇziteˇcn´eho sign´alu. D´ale m˚uˇzeme vyrovnavaˇce dˇelit vyrovnavaˇce line´arn´ı a neline´arn´ı. Proto jsou praxi pouˇz´ıvan´e sloˇzitˇejˇs´ı druhy vyrovnavaˇc˚u jako napˇr. Zjednoduˇsen´y princip greedy algoritmu n´asleduj´ıc´ı.2. prvn´ım vˇsech nosn´ych pouˇzita stejn´a modulace. Poznamenejme, ˇze je-li doba trv´an´ı p˚uvodn´ıho symbolu rovna Ts, pak doba trv´an´ı symbolu jedn´e vˇetv´ı MTs. Schema obr. 7. V´yˇse uveden´y vztah vˇsak neuvaˇzuje pˇr´ıtomnost ˇsumu, nebo nepˇresnosti odhadu pˇrenosu kan´alu.1 Ekvalizace kan´alu Pro r´adiov´e kan´aly ˇcasto pouˇz´ıvaj´ı vyrovnavaˇce adaptivn´ı, kter´e umoˇzˇnuj´ı ekvalizaci kan´al˚u s ˇcasovˇe promˇennou charakteristikou. Tento vyrovnavaˇc tedy podstatˇe inverzn´ı filtr, nebot’ jeho pˇrenos inverzn´ı pˇrenosu kan´alu C(f).2 Pˇrenos informace vyuˇzit´ım v´ıce nosn´ych, adaptivn´ı modulace Zmenˇsen´ı vlivu v´ıcecestn´eho ˇs´ıˇren´ı komunikaˇcn´ı sign´al moˇzn´e dos´ahnout rozdˇelen´ım da- tov´eho toku v´ıce paraleln´ıch vˇetv´ı tzv.11a,g).2. me- toda roje ˇc´astic). Zamysl´ıme-li nad n´ım, zjist´ıme, ˇze pokud modul C(f) dan´em kmitoˇctu mal´y, nast´av´a probl´em, nebot’ pˇrevr´acen´a hodnota 1 C(f) velk´a doch´az´ı zv´yrazˇnov´an´ı vlivu ˇsumu. ortogon´aln´ı frekvenˇcn´ı multiplex OFDM.2) kde C(f) pˇrenos r´adiov´eho kan´alu. praxi mohou nastat dva odliˇsn´e pˇr´ıpady. DMT) poˇcet bit˚u, pˇren´aˇsen´ych jednotliv´ych nosn´ych, optimalizov´an napˇr´ıklad ohledem pomˇer sign´al ˇsum dan´ych frekvenˇcn´ıch p´asmech. 7. 7. Vyrovnavaˇce b´yvaj´ı obvykle implementov´any jako filtr typu FIR koneˇcnou d´elkou impulsn´ı charakteristiky. Tato situace graficky zn´azornˇena obr. MMSE (Minimum Mean Square Error) vyrovnavaˇc, pˇr´ıpadnˇe neline´arn´ı vyrovnavaˇce zpˇetnou vazbou jako DFE (Decision Feedback Equalizer) . Podstatnˇe tak´e zjednoduˇs´ı ekvalizace kan´alu. Ten souˇcasnosti naˇsel sv´e uplatnˇen´ı syst´emech digit´aln´ıho televizn´ıho vys´ıl´an´ı DVB-T bezdr´atov´ych lok´aln´ıch s´ıt´ıch WiFi (IEEE 802. Tud´ıˇz charakteristika vyrovnavaˇce pro danou nosnou m˚uˇze b´yt rovna konstantˇe. poˇc´atku jsou poˇcty pˇren´aˇsen´ych bit˚u jednotliv´ych nosn´ych inicializov´any nulu (ˇz´adn´a nosn´ych tak nepˇren´aˇs´ı . Nejv´yznamnˇejˇs´ım pˇredstavitelem pˇrenosu dat v´ıce nosn´ymi tzv. Nejjednoduˇsˇs´ım vyrovnavaˇcem tzv. zero forcing vyrovnavaˇc frekvenˇcn´ım pˇrenosem HE(f): HE(f) = 1 C(f) = 1 |C(f)| e−jφc(f) , (7.Fakulta elektrotechniky komunikaˇcn´ıch technologi´ı VUT Brnˇe 75 7. Zaj´ımav´ym probl´emem zpracov´an´ı sign´alu je pak adaptivn´ı identifikace pˇrenosu kan´alu n´aslednˇe v´ypoˇcet inverzn´ı funkce. adap- tivn´ı OFDM nebo nˇekdy tak´e tzv.3. druh´em pˇr´ıpadˇe (tzv. Jednotliv´e nosn´e pˇren´aˇsej´ı data mapovan´a dle konstelaˇcn´ıho diagramu nˇekter´e z´akladn´ıch modulac´ı napˇr´ıklad BPSK, QPSK, 16QAM nebo 64QAM. Na obr´azku 7. modulace v´ıce nosn´ymi. Zat´ımco syst´emu jednou nosnou frekvenˇcn´ı charakteristika vyrovnavaˇce pomˇernˇe sloˇzit´a funkce ˇcehoˇz vypl´yv´a jej´ı obt´ıˇzn´a realizovatelnost), frek- venˇcn´ı charakteristika kan´alu C(f) okol´ı jedn´e nosn´e t´emˇeˇr konstantn´ı