Регистрация / Вход
Прислать материал

Субполосная OFDM в системах широкополосной передачи данных

Сведения об участнике
ФИО
Никишкин Павел Борисович
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Информационные технологии и вычислительные системы
Раздел области наук
Информационные технологии
Тема
Субполосная OFDM в системах широкополосной передачи данных
Резюме
В работе предпринимается попытка объединения двух технологий в рамках двухступенчатой и, в более общем случае, многоступенчатой реализации. Предполагается, что весь диапазон рабочих частот широкополосного канала связи предварительно разбивается на отдельные поддиапазоны и внутри каждого поддиапазона частот формируется OFDM сигнал с последующим объединением всех частотных составляющих в общий групповой OFDM с ЧРК.
Ключевые слова
широкополосная передача данных, банки цифровых фильтров, частотная селекция, OFDM
Цели и задачи
Совместное использование методов банка фильтров и технологии OFDM.
Введение

Исторически первой областью применения методов анализа/синтеза сигналов на основе банка (набора) цифровых полосовых фильтров (ЦПФ) в системах телекоммуникаций является построение трансмультиплексоров – устройств преобразования вида уплотнения каналов: ВРК в ЧРК (временного в частотное разделение, на передающей стороне) и ЧРК в ВРК (частотного во временное разделение, на приемной стороне). Последующее развитие теории многоскоростной обработки сигналов применительно к реализации систем анализа/синтеза сигналов на основе банков фильтров нашло широкое отражение в работах, посвященных кодированию речи, звука и изображения.

Методы и материалы

В работе [11] авторами был предложен комбинированный подход, предполагающий разбиение всего диапазона рабочих частот широкополосного группового сигнала на поддиапазонов и реализацию внутри каждого поддиапазона более коротких OFDM сигналов. Высокоскоростной поток данных распределяется адаптивным коммутатором каналов на частотных поддиапазонов с понижением частоты дискретизации (скорости потоков) в раз. В каждом частотном поддиапазоне формируется i-ый OFDM сигнал, по классической структуре с применением N-точечного ОБПФ. Далее частота дискретизации каждого повышается экспандером частоты дискретизации в раз, низкочастотный фильтр с функцией передачи (частотной характеристикой) интерполирует промежуточные данные, а умножитель на комплексную функцию , «транслирует» сигнал в окрестность центральной частоты (как по классической схеме трансмультиплексора). Адаптивный синтезатор группового OFDM формирует широкополосный групповой OFDM сигнал, суммируя выходы всех задействованных частотных каналов.

Описание и обсуждение результатов

Отмечено, что в ряде приложений применение технологии FBMC (банков фильтров со многими несущими) и реализация системы широкополосной передачи данных со многими несущими на ее основе дает лучшее решение с позиции спектральной и энергетической эффективности. Проведен анализ эффективности предложенного ранее способа субполосной адаптивной передачи данных со многими несущими на основе комбинированного подхода, сочетающего технологии банка фильтров и OFDM. Банк из полосовых фильтров берет на себя задачу разбиения всего диапазона рабочих частот на поддиапазонов с последующем формированием OFDM сигнала внутри каждого частотного канала. Групповой широкополосный OFDM сигнал формируется адаптивным синтезатором на передающей стороне и разделяется на частотных каналов с последующим формированием высокоскоростного потока данных адаптивным коммутатором каналов. Показаны возможности предложенного способа по повышению спектральной эффективности в условиях частотных замираний и доплеровских смещений, а также подавления сосредоточенными по спектру помехами.

Используемые источники
1. Витязев В.В. Цифровая обработка сигналов: ретроспектива и современное состояние // Электросвязь.
– 1997. - № 6.
2. Vaidyanathan P.P. Multirate Systems and Filter Banks. Prentice Hall. Englewood Cliffs.- NJ, 1993.
3. Овинников А.А. Методы анализа/синтеза сигналов в системах беспроводной связи со многими
несущими // Электросвязь. 2013. № 9 . – с. 28-32.
4. Витязев В.В., Никишкин П.Б. Банки фильтров и OFDM в системах широкополосной передачи
данных со многими несущими // Цифровая обработка сигналов. 2015. № 4. – с. 30-34.
5. Витязев В.В., Горюшкин Р.С. Анализ шумов квантования многоскоростных структур узкополосных
КИХ-фильтров // Цифровая обработка сигналов. 2015. № 4.- с. 35-39.
6. Витязев В.В., Никишкин П.Б. // Метод анализа/синтеза сигналов в системах передачи данных с
частотным уплотнением каналов // Электросвязь. 2014. № 12. – с. 4-9
Information about the project
Surname Name
Nikishkin Pavel
Project title
Sub-band OFDM in broadband data transmission multicarrier systems
Summary of the project
The methods of constructing broadband data transmission multicarrier system are considered. This approached
combines filter banks technology and OFDM. The system’s spectral and energy efficiency is shown in
conditions of frequency fading, noise reduction and Doppler shifts.
Keywords
broadband data transmission, filter banks, frequency selection, sub-band processing