Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 7
Не до конца понял смысл альфы. Вроде бы ее уменьшение позволяет уложиться в радиоканал, но в то же время увеличивает межсимвольную интерференцию. Получается, можно подобрать оптимальное значение альфы в зависимости от ширины и загруженности канала?
Вы правы, этот оптимум будет зависеть от многих параметров. По публикациям IEEE отдается преимущество значениям альфы в диапазоне 0-0.3 т.к. используется техника двустороннего устранения интерференции. Эта техника при указанных альфа снижает BER практически до уровня OFDM (в простом варианте GFDM имеет больше ошибок).
Типичный спектр данных поднесущих в OFDM показан ниже. Как вы видите нулевое значение спектра каждой поднесущей попадает в точку, где значения поднесущих максимально.
Может, «где значения поднесущих
Тема ортогональности и кодов грея практически не раскрыты. Также из описания совсем непонятно как скомбинированы временное и частотное мультиплексирование каналов. Ну и да, что бы вам не говорили, не бойтесь вставлять формулы с пояснениями. А то без них выглядит как описание интегралов на пальцах.
За упоминание GFDM спасибо. Почитал, было очень интересно.
А вот Ваше описание, к сожалению, написано отвратительно и изрядно искажает смысл.
К примеру ортогональность. Как Вы верно заметили, прелесть OFDM в том что там поднесущие выбраны ортогональными друг другу в силу чего в идеальных условиях соседние каналы друг на друга не влияют. Но вот дальше Вы пишете черти чего.
1. Проблема OFDM в том что реальные условия — не идеальные
1.1. Во-первых генератор частоты у передатчика и приемника может немного различаться
1.2. Во-вторых даже если частоту подстраивать то допплеровский сдвиг частоты гарантирует проблемы если приемник движется относительно передатчика
1.3. В-третьих даже если научиться учитывать эту скорость движения, то сигнал переотражается от разных препятствий и приходит к приемнику по разным путям, с разных направлений и как следствие -с разной задержкой и разным сдвигом по частоте
GFDM предлагает победу над этой проблемой за счет более сложной модуляции сигнала. Вместо того чтобы передавать каждый символ куском синусоиды (прямоугольное окно) и полагаться на то что она не повлияет на соседние каналы за счет ортогональности предлагается в каждом символе использовать более сложную оконную функцию которая меньше «затекает» в соседние каналы и как следствие менее чувствительна к нарушению «идеальных» условий приема и меньше «шумит» за пределами полосы частот выделенной для канала связи.
Проблема, однако, состоит в том что подобные сигналы больше не «ортогональны». Они меньше «затекают» в соседние каналы в среднем, но больше не обращаются в ноль в интересующей нас точке. А поэтому надежность «идеального» случая довольно сильно страдает — в наивной реализации ошибок из-за интерференции каналов получается больше. Но хорошая новость состоит в том что величина этой интерференции прогнозируема. Поэтому сигнал принимается, декодируется, по декодированному сигналу восстанавливается переданный сигнал, в переданном определяется погрешность которую интерференция вносит в каждый из каналов, после чего «поправка» вычитается из исходного сигнала и получившийся «очищенный» сигнал декодируется еще раз. Процесс проводится итеративно по каждому из каналов.
Интересный момент так же состоит в том из-за не-ортогональности сигналов даже без этой схемы с компенсацией возможны несколько разных схем приема. Я видел три разных методики, от простой (matched filter) к использованию псевдообратной матрицы (zero forcing) и даже метода максимизации правдоподобия (minimum mean square error), которые дают разные результаты и требуют разных вычислительных затрат. Кроме того в GFDM можно настраивать и форму импульса, варьируя ее между «минимальное растекание спектра но большая межсимвольная интеференция, требуется сложная схема по компенсации» и «примерно как в OFDM, но зато считать просто». В целом там получается интересный и гибко настраиваемый баланс между «вычислительной сложностью декодирования» и «надежностью канала связи».
Про межсимвольную задержку тоже фигня какая-то написана.
2. Многолучевое распространение сигнала в OFDM приводит к появлению «эха» — сигнал приходит несколько раз с разной задержкой по времени.
2.1. Именно для решения этой проблемы в OFDM существует «защитный интервал» между символами когда данные не передаются.
2.2. В GFDM вставка символов на границе блока (а так же применение окна не только к отдельным символам, но и блокам) практикуется для другой цели — дополнительно подавить сигнал вне выделенной полосы частот.
Про шумоподобность тоже непонятно
В общем не претендую ни на что конечно (слишком бегло просмотрел тексты по GFDM), но текущее описание методики в Вашем изложении выглядит явно странным
А вот Ваше описание, к сожалению, написано отвратительно и изрядно искажает смысл.
К примеру ортогональность. Как Вы верно заметили, прелесть OFDM в том что там поднесущие выбраны ортогональными друг другу в силу чего в идеальных условиях соседние каналы друг на друга не влияют. Но вот дальше Вы пишете черти чего.
1. Проблема OFDM в том что реальные условия — не идеальные
1.1. Во-первых генератор частоты у передатчика и приемника может немного различаться
1.2. Во-вторых даже если частоту подстраивать то допплеровский сдвиг частоты гарантирует проблемы если приемник движется относительно передатчика
1.3. В-третьих даже если научиться учитывать эту скорость движения, то сигнал переотражается от разных препятствий и приходит к приемнику по разным путям, с разных направлений и как следствие -с разной задержкой и разным сдвигом по частоте
GFDM предлагает победу над этой проблемой за счет более сложной модуляции сигнала. Вместо того чтобы передавать каждый символ куском синусоиды (прямоугольное окно) и полагаться на то что она не повлияет на соседние каналы за счет ортогональности предлагается в каждом символе использовать более сложную оконную функцию которая меньше «затекает» в соседние каналы и как следствие менее чувствительна к нарушению «идеальных» условий приема и меньше «шумит» за пределами полосы частот выделенной для канала связи.
Проблема, однако, состоит в том что подобные сигналы больше не «ортогональны». Они меньше «затекают» в соседние каналы в среднем, но больше не обращаются в ноль в интересующей нас точке. А поэтому надежность «идеального» случая довольно сильно страдает — в наивной реализации ошибок из-за интерференции каналов получается больше. Но хорошая новость состоит в том что величина этой интерференции прогнозируема. Поэтому сигнал принимается, декодируется, по декодированному сигналу восстанавливается переданный сигнал, в переданном определяется погрешность которую интерференция вносит в каждый из каналов, после чего «поправка» вычитается из исходного сигнала и получившийся «очищенный» сигнал декодируется еще раз. Процесс проводится итеративно по каждому из каналов.
Интересный момент так же состоит в том из-за не-ортогональности сигналов даже без этой схемы с компенсацией возможны несколько разных схем приема. Я видел три разных методики, от простой (matched filter) к использованию псевдообратной матрицы (zero forcing) и даже метода максимизации правдоподобия (minimum mean square error), которые дают разные результаты и требуют разных вычислительных затрат. Кроме того в GFDM можно настраивать и форму импульса, варьируя ее между «минимальное растекание спектра но большая межсимвольная интеференция, требуется сложная схема по компенсации» и «примерно как в OFDM, но зато считать просто». В целом там получается интересный и гибко настраиваемый баланс между «вычислительной сложностью декодирования» и «надежностью канала связи».
Про межсимвольную задержку тоже фигня какая-то написана.
2. Многолучевое распространение сигнала в OFDM приводит к появлению «эха» — сигнал приходит несколько раз с разной задержкой по времени.
2.1. Именно для решения этой проблемы в OFDM существует «защитный интервал» между символами когда данные не передаются.
2.2. В GFDM вставка символов на границе блока (а так же применение окна не только к отдельным символам, но и блокам) практикуется для другой цели — дополнительно подавить сигнал вне выделенной полосы частот.
Про шумоподобность тоже непонятно
В общем не претендую ни на что конечно (слишком бегло просмотрел тексты по GFDM), но текущее описание методики в Вашем изложении выглядит явно странным
Вы правы, я непоследовательно написал. Постараюсь сделать еще лучше.
Я специально не касался пунктов 1.1 и 1.2.
Пункт 1.3 и 2.1 я постараюсь объяснить глубже не сделав статью сложнее или опубликую отдельно. Речь о том, что в OFDM защитные интервалы идут каждые F символов, а в GFDM каждые FN
Касательно 2.2 я не совсем понял о чем Вы. Про приемники если Вам интересно я могу сделать третью часть или включить во вторую.
Спасибо за отзыв.
Я специально не касался пунктов 1.1 и 1.2.
Пункт 1.3 и 2.1 я постараюсь объяснить глубже не сделав статью сложнее или опубликую отдельно. Речь о том, что в OFDM защитные интервалы идут каждые F символов, а в GFDM каждые FN
Касательно 2.2 я не совсем понял о чем Вы. Про приемники если Вам интересно я могу сделать третью часть или включить во вторую.
Спасибо за отзыв.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
GFDM — как использовать радио-ресурсы еще эффективнее