正交分频多工OFDM课件

適用於OFDM無線通訊系統的同步信號偵測方法指導老師：梁新穎老師指導老師：梁新穎老師報告者：楊凱翔報告者：楊凱翔日期日期:2014/05/12適用於OFDM無線通訊系統的同步信號偵測方法指導老師：梁新穎2大綱正交分頻多工(OFDM)調變技術同步信號偵測原理具抗干擾能力的同步偵測方法性能比較結語2024/5/212大綱正交分頻多工(OFDM)調變技術2023/8/3正交分頻多工正交分頻多工(OFDM)正交分頻多工技術於傳送端利用反傅立葉轉換(IFFT)對信號進行調變；並於接收端利用傅立葉轉換(FFT)對信號進行解調變。不同於傳統的單載波調變系統，正交分頻多工技術可視為調變技術與多工技術的結合，藉由快速傅立葉轉換將可使用的頻帶分解為N個獨立且彼此不重疊的載波，讓系統同時利用多個載波作平行資料傳輸。2024/5/213正交分頻多工(OFDM)正交分頻多工技術於傳送端利用反傅立正交分頻多工正交分頻多工(OFDM)正交分頻多工系統中對於頻率及時序的誤差極為敏感，若傳送端與接收端之間的頻率偏移量超過系統容忍範圍，則極容易發生載波間的干擾(ICI)；而傳送端與接收端之間的時序誤差及無線通道的多路徑效應則極容易使接收信號產生符元間干擾(ISI)。這個問題可藉由在每個OFDM符元前加上與該符元相似之循環字首(CP)以獲得有效的解決。2024/5/214正交分頻多工(OFDM)正交分頻多工系統中對於頻率及時序的誤正交分頻多工正交分頻多工(OFDM)正交分頻多工系統架構圖2024/5/215正交分頻多工系統架構圖正交分頻多工(OFDM)正交分頻多工系統架構圖2023/8/正交分頻多工正交分頻多工(OFDM)正交分頻多工系統的時序同步技術主要分為兩類，其一為傳送端與接收端的初始連結時所進行的同步行為，利用週期性出現的同步信號取得系統的框架時間，以利後續之信號估測；其二為初始連結後的週期性時序調整，以避免通道在通訊過程中產生變化而造成時序錯誤。2024/5/216正交分頻多工(OFDM)正交分頻多工系統的時序同步技術主要分同步信號偵測原理同步信號偵測原理正交分頻多工系統中的同步信號通常被設計為在時間域具有重複傳送的特性，如下圖所示。2024/5/217(A)顯示了任何一個含有循環字首的信號皆可用於進行同步偵測(B)此種同步信號的產生方式是利用頻率域信號降頻使得時間域信號產生重複的現象同步信號偵測原理正交分頻多工系統中的同步信號通常被設計為在時同步信號偵測原理同步信號偵測原理2024/5/218利用重複傳送的特性並於接收端計算接收信號之自相關性，如下列公式：x(k)表示了接收信號r(k)的自相關性y(k)表示計算其平均能量同步信號偵測原理2023/8/38利用重複傳送的特性並於接收同步信號偵測原理同步信號偵測原理2024/5/219自相關偵測器同步信號偵測原理2023/8/39自相關偵測器同步信號偵測原理同步信號偵測原理2024/5/2110同步信號之自相關偵測示意圖同步信號偵測原理2023/8/310同步信號之自相關偵測示意同步信號偵測原理同步信號偵測原理2024/5/2111差分器另有效之方法來偵測平原信號之邊際於接收端之自相關偵測器之後放置一簡單裝置同步信號偵測原理2023/8/311差分器另有效之方法來偵同步信號偵測原理同步信號偵測原理2024/5/2112差分器之信號輸入/輸出關係同步信號偵測原理2023/8/312差分器之信號輸入/輸出關具抗干擾能力的同步偵測方法具抗干擾能力的同步偵測方法2024/5/2113同步信號經自相關偵測器之輸出信號示意圖具抗干擾能力的同步偵測方法2023/8/313同步信號經自相具抗干擾能力的同步偵測方法具抗干擾能力的同步偵測方法2024/5/2114L是 已 知 的 平 原 寬 度 L等 於 CP長 度 加 一D=L/4 L/2 L/2 具抗干擾能力的同步偵測方法2023/8/314L是 已 知 具抗干擾能力的同步偵測方法具抗干擾能力的同步偵測方法2024/5/2115平原偵測電路圖具抗干擾能力的同步偵測方法2023/8/315平原偵測電路圖具抗干擾能力的同步偵測方法具抗干擾能力的同步偵測方法2024/5/2116平原偵測器輸入/輸出信號具抗干擾能力的同步偵測方法2023/8/316平原偵測器輸入性能比較性能比較2024/5/2117同步信號偵測效能比較性能比較2023/8/317同步信號偵測效能比較結語結語為了符合未來更高要求的通訊品質，本文提出了一複雜度低且具高辨識度之同步信號偵測方法，對於任何會使自相關偵測器產生平原現象的同步信號，此偵測方法可有效地提高接收機於高干擾環境時的同步偵測能力。2024/5/2118結語為了符合未來更高要求的通訊品質，本文提出了一複雜度低且具Q&A2024/5/2119Q&A2023/8/319