Author: Juha Heiskla, John Terry
year: 2016
page: 275
Format: pdf
OFDM Wireless LAN. A Theoretical and Practical Guide
Author: Juha Heiskla, John Terry
year: 2016
page: 275
Format: pdf
فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 18 صفحه
چکیده
انتشار چند مسیره از مهمترین عوامل محدود کنندة ارسال اطلاعات با نرخ بیت بالا می باشد. ارسال نرخ بیت بالا در فرکانسهای محدودة گیگاهرتز مقدور می باشد که بزرگترین مشکل در این باند فرکانسی انتشار چند مسیره است. تکنیکOFDM با تقسیم سمبلهای ارسالی بین چندین زیر حامل و ارسال همزمان آنها ، در مقابله با اثرات نامطلوب انتشار چند مسیره بسیار مقاوم و کارا می باشد. با رشد روز افزون سیستمهای پرظرفیت، کاربردهای این تکنیک روزبه روز افزایش می یابد. سیستم OFDM به همراهCDMA برای شبکه های موبایل نسلهای بعدی پیشنهاد شده است. کدینگ کانال نقش بسیار مهمی در بهبود بازدهیOFDM ایفا می کند. به علت ساختار خاص OFDM بکارگیری کدینگ کانال درآن، نسبت به سیستمهای تک حاملی ویژگیهای خاصی دارد که باعث افزایش بازدهی سیستم می شود. از این رو به این سیستم، OFDMکدشده یا COFDM نیز اطلاق می شود. در این مقاله ضمن مطالعه تکنیکOFDM ، به بررسی اثرگستره تاخیرکانال درافزایش بهره کدینگ کانال و بازدهی سیستم OFDM پرداخته می شود.
در سالهای اخیر با رشد روز افزون ارتباطات چند رسانه ای1 شامل صوت، تصویر و دیتا در شبکههای کامپیوتری مانند اینترنت و افزایش تقاضا برای استفاده از سرویسهای موبایل، سعی می شود سیستمهایی طراحی شود که برای ارسال نرخ بیت بالا بر روی کانالهای همراه با فیدینگ، بازدهی مناسبی داشته باشند. یک گزینه بسیار مناسب برای شبکه های بی سیم پرظرفیت، مدولاسیون چند حاملی2 و بویژه تکنیک تقسیم فرکانسی متعامد3 OFDM می باشد. OFDM حالت خاصی از سیستمهای چند حاملی است که در آن اطلاعات با نرخ بیت بالا به چند دستة موازی با نرخ بیتهای پایینتر تفکیک می شوند و هرکدام به وسیله زیر حاملهای مختلف مدولـه می شوند. انگیزة اصلی استفاده از OFDM، مقاومت این سیستم در کانالهای چند مسیره می باشد[2و1]. به علت کاهش نرخ بیت مربوط به هر زیرحامل نسبت به نرخ بیت اصلی، دورة زمانی سمبل افزایش می یابد، در حالی که دورة زمانی سیگنال تداخل ثابت است. بنابراین تداخل بین سمبلی4 یاISI کاهش یافته و در نتیجه کارایی سیستم در کانالهای چند مسیره بهبود5 می یابد. ارسال موازی اطلاعات و تقسیم فرکانس یا FDM که ایدة اولیة آن به دهة1950برمی گردد، بطور مشخص در دهة1960مطرح شده و مورد توجه قرار گرفت[3]. بر خلاف دیگر سیستمهای چند حاملی، در تکنیک OFDM حاملها برهم عمود می باشند. تعامد حاملها باعث می شود حاملهای مختلف علیرغم اینکه در حوزه فرکانس همپوشانی دارند ، درگیرنده از یکدیگر قابل تفکیک باشند[2]. مزیت این روش بازدهی طیفی بیشتر بوده و به همین دلیل مورد توجه قرار گرفته است. در سال1971 وینستون1 و ابرت2 ایدة استفاده از تبدیل فوریه گسسته3 رابرای پیاده سازیOFDM مطرح کردند که تحولی اساسی در کاهش پیچیدگی سیستم ایجاد کرد[4]. قدم مهم دیگر توسط پلد4 و رویز5 در سال1980 برداشته شد که استفاده از پسوند تکرار یا گسترش تکرار را جهت حل مشکل تعامد حاملها ارائه دادند[5]. تحقیقات زیادی به منظور اصلاح و افزایش کاراییOFDM در مباحث مختلف آن صورت گرفته است. از جملة این مباحث نقش کدینگ کانال درOFDM می باشد. در این مقاله اثر گستره تاخیر کانال بر بهره کدینگ و باردهی سیستم OFDM مورد بررسی قرار می گیرد. در بخش دوم کلیاتی از سیستم OFDM ذکر می شود و در بخش سوم اثر کدینگ کانال بر بازدهی سیستم تشریح خواهد شد. در بخش چهارم اثر گستره تاخیر کانال بر بهره کدینگ و بازدهی سیستم مورد تجزیه و تحلیل قرار خواهد گرفت و نتایج شبیه سازی ارایه خواهد شد و در بخش پنجم نیز نتیجه گیری و پیشنهادات لازم مطرح خواهد شد.
مزایا و مشکلات استفاده از تکنیک OFDM درسیستم رادیو هوشمند (COGNITIVE RADIO)
17 صفحه در قالب پاورپوینت
در گذشته در صنایع نظامی از نوعی مدولاسیون به نام Tone Multiاستفاده می شد که یک بازه فرکانسی را به چندین زیر حامل(Sub Carrier) تقسیم می کنند. مزیت های این عمل عبارتند از:
چکیده .................................................................................................................................................... ١
مقدمه..................................................................................................................... ٢
فصل اول-کلیات................................................................................................................................. ٧
١- مقدمه............................................................................................................................................ ٨ -١
٢- پارامترهای انتشار رادیویی ............................................................................................................. ٨ -١
١- تضعیف.............................................................................................................................. ٨ -٢-١
٢- پدیده فیدینگ ریلی............................................................................................................ ١٠ -٢-١
٣- فیدینگ ناشی از انتخاب فرکانس........................................................................................ ١١ -٢-١
۴- گسترش تأخیر .................................................................................................................... ١٢ -٢-١
۵- شیفت داپلر......................................................................................................................... ١٣ -٢-١
٣- انتشار چندمسیره............................................................................................................................. ١۴ -١
١- پارامترهای کانال چند مسیره................................................................................................ ١٨ -٣-١
۴- ساختار سیستم های چند حاملی................................................................................ ٢٣ -١
۵- تعامد حاملها................................................................................................................................... ٢٧ -١
٣٠.................................................................................... OFDM فصل دوم- معرفی و پیاده سازی
٣١....................................................................................................................... OFDM ١- تاریخچه -٢
٣۴.................................................................................................................OFDM ٢- اصول اساسی -٢
٣۶...................................................................................................OFDM ٣- مدولاتور و دمدولاتور -٢
با استفاده از تبدیل فوریه گسسته.................................................... ٣٩ OFDM ۴- پیاده سازی -٢
۵- فاصله زمانی محافظ........................................................................................................................ ۴٣ -٢
۶- پنجره بندی.................................................................................................................................... ۴٩ -٢
٧- همزمانی .......................................................................................................... ۵٣ -٢
۵٧................................................................................................OFDM ٨- فرستنده و گیرنده سیستم -٢
٩- تخمین کانال.................................................................................................................................. ۵٩ -٢
با سیستم های تک حاملی ............................................................... ۶٣ OFDM ١٠ - مقایسه -٢
۶٣..................................................................................... OFDM ١- مزایای -١٠-٢
۶۵......................................................................................OFDM ٢- معایب -١٠-٢
۶٧....................................................................................... OFDM فصل سوم- سنکرونیزاسیون در
١- مقدمه............................................................................................................................................ ۶٨ -٣
۶٨................................................................. OFDM ٢- خلاصه ای از سنکرونیزاسیون در سیستم های -٣
۶٨....................................................................OFDM ١- انواع سنکرونیزاسیون در سیستم های -٢-٣
٢- تکنیک های سنکرونیزاسیون در سیستم انتقال پیوسته و سیستم بسته ای.................................. ۶٩ -٢-٣
٣- سنکرونیزاسیون زمانی سمبل ................................................................................... ٧٠ -٣
١- سنکرونیزاسیون زمانی نیمه دقیق سمبل در سیستم پیوسته....................................................... ٧١ -٣-٣
٢- سنکرونیزاسیون زمانی دقیق سمبل در سیستم پیوسته.............................................................. ٧٣ -٣-٣
٣- سنکرونیزاسیون زمانی سمبل در سیستم بسته ای.................................................................... ٧٣ -٣-٣
۴- مدل کنترلی سنکرونیزاسیون زمانی سمبل............................................................................. ٧۴ -٣-٣
۴- سنکرونیزاسیون فرکانسی حامل ...................................................................................................... ٧۴ -٣
١- الگوریتم های بازیافت فرکانسی حامل................................................................................. ٧۶ -۴-٣
٢- اجزاء انحراف فرکانسی حامل ............................................................................................. ٧٩ -۴-٣
١- قسمت صحیح انحراف فرکانسی حامل ..................................................................... ٨٠ -٢-۴-٣
٢- قسمت اعشاری نیمه دقیق انحراف فرکانسی حامل..................................................... ٨١ -٢-۴-٣
٣- قسمت اعشاری دقیق انحراف فرکانسی حامل............................................................ ٨٢ -٢-۴-٣
۴- قسمت کنترلی انحراف فرکانسی حامل..................................................................... ٨٢ -٢-۴-٣
۵- انحراف فرکانسی حامل در سیستم انتقال بسته ای....................................................... ٨٢ -٢-۴-٣
۵- سنکرونیزاسیون کلاک نمونه برداری......................................................................... ٨٣ -٣
۶- الگوریتم های تخمین توأم ..................................................................................... ٨۵ -٣
٨٧..............................................................OFDM فصل چهارم- مقدمات شبیه سازی یک سیستم
١- مقدمه ........................................................................................................................................... ٨٨ -۴
با استفاده از شبیه سازی کامپیوتر ی ................................................ ٨٨ OFDM ٢- پیکر بندی یک سیستم -۴
٩۴.............................................................. (AWGN) ٣- شبیه سازی نویز سفید گوسی جمعی -۴
٩٧..................................................................................................................... attn ١- محاسبة -٣-۴
۴- شبیه سازی کانال فیدینگ ریلی ..................................................................................................... ٩٨ -۴
و بررسی سنکرونیزاسیون .................................... ١٠٢ OFDM فصل پنجم- شبیه سازی سیستم
١- مقدمه ........................................................................................................................................... ١٠٣ -۵
٢- پارامتر های شبیه سازی .................................................................................................................. ١٠٣ -۵
٣- الگوریتم تخمین همزمانی سمبل با استفاده از پیشوند تناوبی وشبیه سازی آن ............................ ١٠٧ -۵
۴- الگوریتم تخمین همزمانی سمبل با استفاده از سمبل آموزشی وشبیه سازی آن ................................. ١٠٩ -۵
۵- روش بهبود یافته تخمین همزمانی سمبل با استفاده از سمبل آموزشی ویژه وشبیه سازی آن............ ١١٣ -۵
فصل ششم- نتیجه گیری و پیشنهادها ............................................................................................... ١١٨
١- نتیجه گیری ...................................................................................................... ١١٩ -۶
٢- پیشنهادها ......................................................................................................... ١٢١ -۶
علائم اختصاری....................................................................................................................................... ١٢٣
منابع فارسی............................................................................................................................................. ١٢٨
منابع لاتین .............................................................................................................................................. ١٢٩
چکیده انگلیسی.