|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Diplomová práce spadá do oblasti kognitivních rádiových sítí. Tyto sítě jsou schopny využívat kmitočtové spektrum efektivněji než současné radiokomunikační sítě, přičemž jednoznačnou předností je možnost koexistence kognitivních i klasických sítí. Pozornost je věnována klíčové úloze kognitivního rádia – sledování spektra. V práci jsou podrobněji zkoumány vlastnosti cyklostacionárního detektoru, jehož hlavní výhodou je vysoká spolehlivost detekce při nízkých hodnotách SNR při apriorní znalosti cyklického kmitočtu vyslaného signálu. Vlastnosti detektoru jsou testovány na OFDM signálech používaných reálnými systémy, u kterých je cyklostacionarita způsobena především využitím cyklického prefixu. Kvantitativně jsou vyjádřeny vlivy decimace cyklické autokorelační funkce a vícecestného šíření OFDM signálu naspolehlivost detekce. Stanoveny jsou optimální hodnoty vah multifrekvenčního detektoru.
Výpočty IDFT
jsou ovšem velmi náročné výkon procesoru, proto praxi využívají procesory
inverzní rychlé Fourierovy transformace (IFFT), které bývají obvykle realizovány
signálovými procesory (DSP) nebo programovatelnými poli (FPGA).
V takovém prostředí může docházet mezisymbolovým interferencím (ISI –
Intersymbol Interference) také vzájemným interferencím mezi subnosnými vlnami
(ICI Intercarrier Interference). Změny symbolů probíhají všech
subnosných synchronně, takže mohou být zpracovávány společně, symbol symbolu
[13]. Oproti klasickému
frekvenčnímu multiplexu (FDM) spektrální účinnost téměř dvojnásobná.
Dalším problémem, který potřeba řešit, vícecestné šíření vln. Bylo zjištěno, tuto modulaci (popřípadě demodulaci
v přijímači) lze provádět pomocí inverzní přímé diskrétní Fourierovy transformace
(IDFT, DFT). Toto rušení postihuje, stejně tak jako kmitočtově selektivní únik, pouze malou
část používaných subnosných. Tím pádem jsou opět postiženy pouze relativně krátké
úseky podstatně delších symbolů. Pro velké hodnoty bylo potřeba velkého množství různých
analogových modulátorů velmi přesných oscilátorů, nárůst rozměrů ceny takového
zařízení byl neúnosný. takovém případě lze použít místo soustavy analogových modulátorů procesor
IDFT.
Tomu také odpovídá prodloužení impulzní odezvy kanálu označované obvykle h(t). straně přijímače pak není potřeba obou
uvedených případech provádět složité rekonstrukce vyslaného symbolu. takovém případě reprezentuje každá subnosná vlna právě jednu složku
takového diskrétního spektra. Tím signál převeden frekvenční oblasti oblasti časové.
Aby nedocházelo vzájemnému časovému přesahu vysílaných symbolů (ISI), musí být
.2 Využití Fourierovy transformace systémech OFDM
Výše uvedený princip modulování jednotlivých větví subnosné vhodný pro menší
počet paralelních větví.3 Šíření OFDM signálu přenosovým kanálem
Při šíření signálu přenosovým kanálem zpravidla dochází působení mnoha faktorů,
které mohou vyslaný symbol značně degradovat. Příčinou je
ortogonalita jednotlivých subnosných, díky které jednotlivé nosné vzájemně
překrývají. Vyslaný signál putuje
k přijímači různých cestách přijímací straně tak objevuje mnoho různě
zpožděných replik původně vyslaného signálu, dochází rozptylu dob šíření vln τd.
Výhodou tohoto systému efektivní využití kmitočtového pásma. vysílači signál definovaný frekvenční oblasti jako vzorkovaný
digitální signál, jehož diskrétní Fourierovo spektrum existuje pouze diskrétních
frekvencích. Složky komplexních datových symbolů určují
amplitudy fáze jednotlivých nosných. Výhodou systému OFDM odolnost
vůči kmitočtově selektivnímu úniku. Zatímco systémů jednou nosnou může tento
typ úniku způsobit značný útlum celého přenášeného signálu, systémů OFDM,
využívající velký počet subnosných, potlačeno jen několik kmitočtových složek.
3.
V porovnání celkovou dobou trvání OFDM symbolu tak únik projeví jen velmi
krátkou dobu.
Stejná vlastnost OFDM signálu rovněž uplatní odolnosti vůči úzkopásmovému
rušení.8
3
