ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ВІКОННИХ ФУНКЦІЙ НАЙКВІСТА В OFDM СИСТЕМІ

Автор(и)

  • Р. Г. Биков Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку, Одеса
  • Е. О. Сукачов Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку, Одеса

DOI:

https://doi.org/10.31649/1997-9266-2024-174-3-125-131

Ключові слова:

OFDM, віконна функція Найквіста, приймач, завадостійкість

Анотація

У сучасних системах зв’язку широке застосування знаходять багаточастотні методи поділу каналів, зокрема технологія мультиплексування з ортогональним частотним поділом каналів — OFDM. Перекриття каналів в OFDM системі дозволяє підвищити ефективність використання обмеженого частотного ресурсу. Необхідність збереження ортогональних властивостей між каналами зумовлює високу чутливість приймача до частотних зсувів, зокрема ефекту Доплера у разі взаємного переміщення передавача і приймача, оскільки в результаті виникає міжканальна інтерференція (ICI). Отже, актуальною є задача дослідження способів зменшення рівня ICI в OFDM системі. Рівень ICI визначається формою сигнальних конструкцій, що використовуються у передавачі і приймачі OFDM системи. При цьому вибір сигнальних конструкцій у приймачі обмежується вимогами щодо еквідистантності нулів їхньої спектральної щільності. Така особливість пов’язана з використанням алгоритму дискретного перетворення Фур’є на стороні приймача для можливості виділення інформації у кожному окремому каналі. У традиційній OFDM системі як віконна функція обрана rect-функція, недоліком якої є надто великий рівень ICI у разі частотних зсувів системи. У роботі розглянуто властивості нових віконних функцій Найквіста, утворених в результаті операції згортки з rect-функцією. Авторами отримано нові вирази для спектральних щільностей вибраних функцій. Отримані нові результати аналізу рівня ICI у разі зміни параметра тривалості перехідної області віконних функцій приймача. Досліджено, як змінюється рівень відношення сигнал/завада (SIR) для кожної віконної функції Найквіста зі зміною значення частотного зсуву. Виконана оцінка ймовірності бітової помилки (BER) для модуляції BPSK в умовах міжканальної інтерференції із застосуванням віконних функцій Найквіста у приймачі. Отримані нові результати досліджень подані у вигляді графіків, побудованих у середовищі Matlab. На підставі результатів аналізу виявлено, що трапецієподібний імпульс має найбільший рівень SIR та найменший рівень BER серед досліджуваних імпульсів, що пов’язано з найменшим рівнем перших двох бічних пелюсток його спектральної щільності.

Біографії авторів

Р. Г. Биков, Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку, Одеса

аспірант кафедри радіоелектронних систем і технологій

Е. О. Сукачов, Державний університет інтелектуальних технологій і зв’язку, Одеса

д-р техн. наук, професор, професор кафедри радіоелектронних систем і технологій

Посилання

Andreas F. Molisch, Wireless communications. Chichester, United Kingdom: John Wiley & Sons Ltd, 2011, 827 p.

P. Singh, and O. P. Sahu, “An Overview of ICI Self Cancellation Techniques in OFDM Systems,” in 2015 IEEE international conference on computational intelligence and communication technology, Ghaziabad, India, 2015, pp. 299-302. https://doi.org/10.1109/cict.2015.113 .

C. Muschallik, “Improving an OFDM reception using an adaptive Nyquist windowing,” IEEE Trans. Consumer Electron., vol. 42, no. 3, pp. 259-269, 1996. https://doi.org/10.1109/30.536046 .

H. Müller-Weinfurtner, “Optimum Nyquist windowing in OFDM receivers,” IEEE Trans. Commun., vol. 49, no. 3, pp. 417-420, Mar. 2001. https://doi.org/10.1109/26.911448 .

J. G. Proakis, Digital Communications, 2nd ed. New York: McGraw-Hill, 1989.

N. C. Beaulieu, and P. Tan, “Receiver windowing for reduction of ICI in OFDM systems with carrier frequency offset,” GLOBECOM ‘05. IEEE Global Telecommunications Conference, 2005., St. Louis, MO, USA, 2005, pp. 2680-2684. https://10.1109/GLOCOM.2005.1578246 .

S. Brandes, I. Cosovic, and M. Schnell, “Reduction of out-of-band radiation in OFDM systems by insertion of cancellation carriers,” in IEEE Communications Letters, vol. 10, no. 6, pp. 420-422, June 2006. https://10.1109/LCOMM.2006.1638602 .

P. Tan, and N. C. Beaulieu, “Analysis of the effects of Nyquist pulse-shaping on the performance of OFDM,” European Transactions on Telecommunications, 20, pp. 9-22, 2009. https://doi.org/10.1002/ett.1316 .

Э. А. Сукачёв, Введение в теорию сигналов Найквиста. Одесса, Украина: Освіта України, 2016, 108 с.

Э. А. Сукачёв, и Д. Ю. Бухан, Корреляционный анализ детерминированных сигналов. Одесса, Украина: Освіта України, 2014, 134 с.

##submission.downloads##

  • PDF
    Завантажень: 33
Переглядів анотації: 144

Опубліковано

2024-06-27

Як цитувати

[1]
Р. Г. Биков і Е. О. Сукачов, «ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ВІКОННИХ ФУНКЦІЙ НАЙКВІСТА В OFDM СИСТЕМІ», Вісник ВПІ, вип. 3, с. 125–131, Черв. 2024.

Номер

№ 3 (2024)

Розділ

Радіоелектроніка та радіоелектронне апаратобудування

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Ліцензія

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:

  • Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публі­кації.
  • Автори можуть укладати окремі, додат­кові договірні угоди з неексклюзив­ного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опубліку­вати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
  • Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опубліко­ва­них робіт (див. вплив відкритого доступу).