SisWir.7a - OFDM (PDF) - lenst - Università degli Studi di Firenze
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<strong>Università</strong> Universit <strong>degli</strong> <strong>Stu<strong>di</strong></strong> <strong>di</strong> <strong>Firenze</strong><br />
Dipartimento ipartimento <strong>di</strong> Elettronica lettronica e Telecomunicazioni<br />
elecomunicazioni<br />
LENST<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Corso <strong>di</strong> Sistemi Wireless in Area Locale<br />
Orthogonal Frequency-Division Frequency Division Multiplexing<br />
Un approccio alternativo alla trasmissione <strong>di</strong> dati<br />
su canali a banda larga<br />
Tiziano Bianchi<br />
1
Sommario<br />
LENST<br />
• Panoramica<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
• Introduzione alla modulazione multiportante<br />
• Lo schema <strong>OFDM</strong> “classico”<br />
• Problemi riguardanti l’implementazione<br />
2
Panoramica<br />
Che cos’è cos’è<br />
<strong>OFDM</strong><br />
LENST<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
• Acronimo <strong>di</strong> Orthogonal Orthogonal Frequency--Division<br />
Frequency Division Multiplexing<br />
Multiplexing<br />
• Modulazione multiportante basata su portanti ortogonali<br />
Quali sono i vantaggi<br />
• Elevata efficienza spettrale<br />
• Consente <strong>di</strong> equalizzare in modo semplice canali a banda larga<br />
• Si sposa bene con tecniche <strong>di</strong> modulazione adattativa (bit loa<strong>di</strong>ng)<br />
loa<strong>di</strong>ng<br />
3
Panoramica<br />
Dove si usa <strong>OFDM</strong>… <strong>OFDM</strong><br />
LENST<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
• ADSL<br />
• Digital Au<strong>di</strong>o Broadcasting (DAB)<br />
• Digital Video Broadcasting (DVB-T) (DVB T)<br />
• Wireless LAN (standard IEEE 802.11a/g e HIPERLAN 2)<br />
… e dove si prevede <strong>di</strong> utilizzarlo<br />
• Sistemi <strong>di</strong> comunicazione mobile <strong>di</strong> quarta generazione (4G)<br />
• Broadband MIMO-<strong>OFDM</strong> MIMO <strong>OFDM</strong> (WiMAX ( WiMAX)<br />
• Sistemi <strong>di</strong> comunicazione short-range<br />
short range (Multiband Multiband UWB)<br />
4
Introduzione<br />
Modello <strong>di</strong> canale<br />
h(τ)<br />
h(<br />
LENST<br />
• A causa delle riflessioni il segnale si<br />
propaga su cammini caratterizzati da<br />
ritar<strong>di</strong> <strong>di</strong>fferenti (multipath ( multipath)<br />
• Il canale può essere rappresentato<br />
da una risposta impulsiva che ha una<br />
certa durata Td (delay delay spread) spread<br />
T d<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
τ<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
5
LENST<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Sistema a singola portante<br />
Basso bit rate<br />
• Il tempo <strong>di</strong> simbolo è grande rispetto al delay spread<br />
• L’interferenza interferenza tra simboli a<strong>di</strong>acenti è limitata<br />
Elevato bit rate<br />
• Il tempo <strong>di</strong> simbolo può <strong>di</strong>ventare molto più pi piccolo del delay spread<br />
• L’interferenza interferenza tra simbolo a<strong>di</strong>acenti può <strong>di</strong>ventare insostenibile<br />
• Necessità Necessit <strong>di</strong> un filtro che equalizza il canale<br />
T s<br />
T d<br />
T s<br />
T d<br />
6
Sistema multiportante<br />
Elevato bit rate<br />
LENST<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
• Si parallelizzano i flussi informativi su M sottoportanti<br />
• Il tempo <strong>di</strong> simbolo rimane maggiore del delay spread<br />
T s<br />
T s …<br />
T s<br />
T d<br />
T d<br />
T d<br />
7
Sistema multiportante<br />
Dominio della frequenza<br />
LENST<br />
• Un canale multipath è selettivo in frequenza<br />
h(τ) h(<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
• La modulazione multiportante permette <strong>di</strong> trasmettere su dei sottocanali sottocanali<br />
dove il canale è meno selettivo in frequenza<br />
T s ~1/B<br />
Singola Portante<br />
τ<br />
|H(f)| |H(f)|<br />
T s ~ M/B<br />
Multiportante<br />
f<br />
8
Sistema multiportante<br />
Trasmettitore<br />
LENST<br />
• Selettore seriale/parallelo: i = ⎣n/M⎦<br />
• Filtri <strong>di</strong> pulse pulse shaping shaping<br />
• Banco <strong>di</strong> oscillatori<br />
• Sommatore<br />
sn ( )<br />
s i<br />
0( )<br />
s i<br />
1( )<br />
…<br />
sM-1( i)<br />
pt ()<br />
pt ()<br />
pt ()<br />
cos(2 ¼ft)<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
0<br />
cos(2 ¼ft)<br />
1<br />
cos(2 ¼f<br />
t)<br />
M-1<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
9
Sistema multiportante<br />
Ricevitore<br />
• Banco <strong>di</strong> oscillatori<br />
• Banco <strong>di</strong> filtri adattati<br />
• Campionatore Ts • Selettore parallelo/seriale: n = iM+k<br />
…<br />
cos(2 ¼ft)<br />
0<br />
cos(2 ¼ft)<br />
1<br />
cos(2 ¼f<br />
t)<br />
M-1<br />
p(- t)<br />
p(- t)<br />
p(- t)<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
LENST 10<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
T s<br />
T s<br />
T s<br />
0( )<br />
s i<br />
1( )<br />
… s i<br />
sM-1( i)<br />
sn ( )
Sistema multiportante<br />
Bande <strong>di</strong> guar<strong>di</strong>a<br />
• Poiché Poich i filtri non possono essere<br />
ideali, è necessario prevedere<br />
delle bande <strong>di</strong> guar<strong>di</strong>a tra i canali<br />
• Tali bande <strong>di</strong> guar<strong>di</strong>a<br />
<strong>di</strong>munuiscono l’efficienza efficienza spettrale<br />
Sistema ortogonale<br />
• Si possono prevedere sotto-<br />
portanti ortogonali parzialmente<br />
sovrapposte in frequenza<br />
• L’efficienza efficienza spettrale è<br />
massimizzata<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
LENST 11<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica
Sistema multiportante<br />
Con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> ortogonalità<br />
ortogonalit<br />
• Pulse shaping rettangolare<br />
• Segnale ricevuto in con<strong>di</strong>zioni ideali<br />
• Segnale demodulato sulla l-esima l esima sottoportante<br />
• Separazione fra le sottoportanti<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
0 T s<br />
LENST 12<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
p(t)<br />
A<br />
t
Critica al sistema<br />
Ortogonalità<br />
Ortogonalit<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
• Non è semplice realizzare un banco <strong>di</strong> oscillatori perfettamente<br />
ortogonali tra loro, soprattutto se M è elevato<br />
Sincronizzazione<br />
• Il ricevitore deve sintonizzarsi su M portanti<br />
• Necessità Necessit <strong>di</strong> realizzare M sistemi <strong>di</strong> aggancio della portante<br />
Il sistema appena descritto è <strong>di</strong>fficilmente<br />
realizzabile ed avrebbe costi proibitivi<br />
LENST 13<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica
Sistema numerico<br />
Segnale analitico<br />
• Segnale multiportante<br />
Segnale multiportante<br />
in banda base<br />
t = nT = n/B = nT s /M<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Segnale in banda base<br />
IDFT<br />
Singola portante<br />
LENST 14<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica
Sistema <strong>OFDM</strong><br />
Trasmettitore<br />
• Selettore seriale/parallelo<br />
• Blocco IDFT<br />
• Selettore parallelo/seriale<br />
• Pulse shaping e modulazione su singola portante<br />
sn ( )<br />
s i<br />
0( )<br />
s i<br />
1( )<br />
…<br />
s i<br />
M-1( )<br />
IDFT<br />
…<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
MOD<br />
LENST 15<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica
Sistema <strong>OFDM</strong><br />
Ricevitore<br />
• Demodulazione su singola portante e filtraggio adattato<br />
• Campionamento T=1/B<br />
• Selettore seriale/parallelo<br />
• Blocco DFT<br />
• Selettore parallelo/seriale<br />
DEM<br />
T= 1/B<br />
…<br />
DFT<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
LENST 16<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
s i<br />
0( )<br />
s i<br />
1( )<br />
…<br />
s i<br />
M-1( )<br />
sn ()
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Interferenza intersimbolica<br />
Canale tempo-<strong>di</strong>screto<br />
tempo <strong>di</strong>screto<br />
MOD<br />
• Effetto del canale su <strong>di</strong> un simbolo <strong>OFDM</strong><br />
T<br />
2T<br />
h(τ) h(<br />
τ<br />
DEM<br />
T= 1/B<br />
h(n)<br />
LENST 17<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
ISI<br />
T<br />
n
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Interferenza intersimbolica<br />
Inserzione tempo <strong>di</strong> guar<strong>di</strong>a<br />
• Si inseriscono <strong>degli</strong> zeri tra due simboli a<strong>di</strong>acenti: Tg > Td • Effetto del canale con tempo <strong>di</strong> guar<strong>di</strong>a<br />
T<br />
2T<br />
Sequenza <strong>di</strong> zeri<br />
Non c’è ISI Bisogna equalizzare il canale<br />
LENST 18<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Interferenza intersimbolica<br />
Inserzione <strong>di</strong> un prefisso ciclico (CP)<br />
• Si ripetono in testa al simbolo gli ultimi campioni dello stesso<br />
• Effetto del canale con prefisso ciclico<br />
T<br />
2T<br />
Non c’è ISI<br />
L’effetto del canale <strong>di</strong>venta una<br />
convoluzione circolare<br />
LENST 19<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Sistema con prefisso ciclico<br />
sn ( )<br />
s i<br />
0( )<br />
s1( i)<br />
…<br />
sM-1( i)<br />
Modello numerico<br />
wn ( )<br />
^s1(<br />
i)<br />
IDFT un ( )<br />
CP H(z) CP<br />
yn ( )<br />
DFT<br />
^sn<br />
( )<br />
…<br />
LENST 20<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
…<br />
^s0(<br />
i)<br />
…<br />
^s<br />
i<br />
• Si inserisce un prefisso ciclico dopo ogni IDFT e si rimuove prima prima<br />
della DFT<br />
• Il canale consiste in un filtro FIR H(z) più pi un rumore ad<strong>di</strong>tivo bianco Gaussiano<br />
La convoluzione circolare <strong>di</strong>venta un prodotto nel dominio della DFT<br />
Inoltre e quin<strong>di</strong>…<br />
M-1( )
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Sistema con prefisso ciclico<br />
sn ( )<br />
s i<br />
0( )<br />
s i<br />
1( )<br />
sM-1( i)<br />
…<br />
Modello numerico equivalente<br />
H(0)<br />
H(1)<br />
HM ( -1)<br />
• Il sistema <strong>OFDM</strong> con prefisso ciclico trasforma un canale selettivo selettivo<br />
in frequenza in<br />
tanti canali paralleli che hanno risposta piatta<br />
• La risposta sul canale k-esimo k esimo corrisponde al k-esimo k esimo coefficiente della DFT della<br />
risposta impulsiva <strong>di</strong>screta del canale<br />
LENST 21<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
W(0)<br />
W(1)<br />
WM ( -1)<br />
…<br />
^s0(<br />
i)<br />
^s1(<br />
i)<br />
^s<br />
i<br />
M-1( )<br />
^sn<br />
( )
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Sistema con prefisso ciclico<br />
Equalizzazione<br />
• L’effetto effetto del canale può essere compensato con una semplice <strong>di</strong>visione <strong>di</strong>visione<br />
• Tale tecnica comporta solitamente un innalzamento del livello <strong>di</strong> rumore<br />
Canale<br />
Segnale trasmesso Segnale ricevuto<br />
Segnale equalizzato<br />
LENST 22<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Sistema con prefisso ciclico<br />
Pre-enfasi<br />
Pre enfasi<br />
• Il segnale può essere pre-amplificato<br />
pre amplificato a seconda dello stato del canale<br />
• Tale tecnica tecnica non provoca un innalzamento del livello <strong>di</strong> rumore<br />
• Bisogna comunicare al trasmettitore lo stato del canale<br />
Segnale informativo<br />
Segnale trasmesso<br />
Canale<br />
Segnale ricevuto<br />
LENST 23<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Implementazione <strong>di</strong> <strong>OFDM</strong><br />
Aliasing<br />
• Lo spettro del segnale<br />
numerico in banda base è<br />
perio<strong>di</strong>co<br />
• Se si utilizzano tutte le<br />
frequenze nella banda a<br />
<strong>di</strong>sposizione si genera aliasing<br />
Soluzione<br />
• Alcune portanti ai margini dello<br />
spettro non vengono modulate,<br />
ovvero si trasmettono <strong>degli</strong> zeri<br />
• Solitamente si lascia inutilizzata<br />
anche la portante<br />
corrispondente alla continua<br />
(ingresso 0 nella IDFT)<br />
LENST 24<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
B<br />
B
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Implementazione <strong>di</strong> <strong>OFDM</strong><br />
Emissioni fuori banda<br />
• Se si concatenano i simboli<br />
<strong>OFDM</strong> senza intervalli, è come<br />
se si moltiplicasse ogni simbolo<br />
per un rettangolo <strong>di</strong> durata<br />
Ts+T +TCP CP<br />
• Lo spettro del segnale <strong>OFDM</strong><br />
risulta convoluto con un sinc<br />
• Poiché Poich il sinc garantisce<br />
un’attenuazione un attenuazione fuori banda <strong>di</strong><br />
soli 13 dB, dB,<br />
il segnale trasmesso<br />
potrebbe non rispettare le<br />
specifiche riguardanti le<br />
emissioni fuori banda<br />
LENST 25<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
B
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Implementazione <strong>di</strong> <strong>OFDM</strong><br />
Tempo <strong>di</strong> guar<strong>di</strong>a<br />
• Si aggiunge un tempo <strong>di</strong><br />
guar<strong>di</strong>a ulteriore Tg • Tale intervallo viene sfruttato<br />
per inserire una finestra che<br />
garantisce un’attenuazione<br />
un attenuazione<br />
fuori banda maggiore rispetto<br />
a quella del sinc<br />
• Si usano finestre a coseno<br />
rialzato che si sovrappongono<br />
durante Tg • Un roll-off roll off del 2.5 % garantisce<br />
una banda a -40 40 dB pari a circa<br />
il doppio della banda a -3 3 dB<br />
LENST 26<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
T g<br />
B
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Implementazione <strong>di</strong> <strong>OFDM</strong><br />
Scelta dei parametri<br />
• Specifiche<br />
Bit rate (non co<strong>di</strong>ficato): R = 80 Mb/s<br />
Delay spread: T d = 200 ns<br />
Banda <strong>di</strong>sponibile: B = 20 MHz<br />
• Progetto<br />
TCP = 4*Td = 800 ns<br />
T s = 4*T CP = 3.2 µs<br />
M = B*T s = 64<br />
T tot = T s +T CP +T g = 4.2 µs (roll-off 5 %)<br />
bit per simbolo <strong>OFDM</strong> = R*T tot = 336 bit<br />
bit per simbolo > 336 / 64 = 5.25 bit<br />
Modulazione: 64-QAM (6 bit per simbolo)<br />
Portanti utilizzate: M used = 336/6 =56<br />
LENST 27<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica
Scelta amplificatori<br />
Peak-to Peak to-Average Average Power Ratio<br />
• Il segnale <strong>OFDM</strong> presenta dei valori <strong>di</strong><br />
potenza istantanea molto maggiori<br />
della potenza me<strong>di</strong>a<br />
• Gli amplificatori devono operare con<br />
un certo margine (backoff ( backoff) ) in modo<br />
da evitare <strong>di</strong> andare in saturazione<br />
Saturazione <strong>degli</strong> amplificatori<br />
• I picchi del segnale vengono tagliati<br />
(clipping clipping)<br />
• I simboli ricevuti in presenza <strong>di</strong><br />
clipping possono risultare<br />
notevolmente <strong>di</strong>storti<br />
• Il clipping provoca in genere emissioni<br />
fuori banda<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
LENST 28<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica
Sincronizzazione<br />
Effetto <strong>di</strong> un offset in frequenza<br />
• Il segnale utile viene attenuato <strong>di</strong> un fattore δ:<br />
• Viene introdotta interferenza fra le portanti:<br />
S(f) S(f)<br />
f n<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
Rapporto segnale/rumore equivalente<br />
f n +∆f<br />
LENST 29<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica
Sincronizzazione<br />
Effetto <strong>di</strong> un errore <strong>di</strong><br />
sincronizzazione<br />
• Se l’errore l errore è maggiore della<br />
durata del prefisso ciclico si ha<br />
interferenza intersimbolica<br />
• Se l’errore l errore <strong>di</strong> sincronizzazione è<br />
compreso nel prefisso ciclico si<br />
ha uno sfasamento progressivo<br />
dei simboli sulle portanti<br />
• Tale effetto può essere<br />
modellato come un coefficiente<br />
<strong>di</strong> canale che <strong>di</strong>pende dall’errore dall errore<br />
<strong>di</strong> sincronizzazione<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
LENST 30<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
∆t<br />
∆t
Sincronizzazione<br />
Sincronizzazione basata su<br />
preambolo<br />
• Si inserisce in testa ad un<br />
pacchetto <strong>di</strong> simboli uno o più pi<br />
simboli noti<br />
• Una prima sincronizzazione si<br />
ottiene correlando il segnale<br />
ricevuto con il preambolo nel<br />
dominio del tempo<br />
• La sincronizzazione fine si<br />
ottiene confrontando il<br />
segnale ricevuto con il<br />
preambolo dopo la DFT ∆t<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
DFT<br />
DFT<br />
Picco <strong>di</strong> correlazione<br />
LENST 31<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica
Sincronizzazione<br />
Sincronizzazione basata su<br />
prefisso ciclico<br />
• Si calcola l’autocorrelazione<br />
l autocorrelazione del<br />
segnale ricevuto su due finestre<br />
<strong>di</strong> durata pari al prefisso ciclico<br />
e <strong>di</strong>stanziate <strong>di</strong> un tempo <strong>di</strong><br />
simbolo<br />
• Il picco <strong>di</strong> autocorrelazione si ha<br />
quando la prima finestra<br />
coincide con il prefisso ciclico<br />
del simbolo ricevuto<br />
• In presenza <strong>di</strong> un offset <strong>di</strong><br />
frequenza questo può essere<br />
stimato dal valore del picco <strong>di</strong><br />
autocorrelazione In presenza <strong>di</strong><br />
un offset <strong>di</strong><br />
frequenza<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
LENST 32<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
T s<br />
Picco <strong>di</strong> correlazione
Stima <strong>di</strong> canale<br />
Stima <strong>di</strong> canale basata su<br />
preambolo<br />
• I simboli <strong>di</strong> preambolo usati<br />
per la sincronizzazione<br />
possono servire anche per la<br />
stima <strong>di</strong> canale<br />
• Una volta acquisita la<br />
sincronizzazione del<br />
preambolo, la stima del<br />
canale all’inizio all inizio del pacchetto<br />
si ottiene confrontando il<br />
segnale ricevuto con il<br />
preambolo dopo la DFT<br />
• Conviene usare più pi simboli<br />
consecutivi al fine <strong>di</strong> ridurre<br />
l’effetto effetto del rumore<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
DFT<br />
LENST 33<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
∆t<br />
DFT<br />
Tiene conto sia <strong>degli</strong> effetti del canale<br />
che della sincronizzazione fine
Stima <strong>di</strong> canale<br />
Stima <strong>di</strong> canale basata su piloti<br />
<strong>Firenze</strong>, 20 Gennaio 2005<br />
• Si inseriscono tra le portanti alcuni simboli noti (piloti)<br />
• Al ricevitore si stima la risposta del canale in corrispondenza dei piloti<br />
• La risposta sulle altre portanti è ottenuta per interpolazione<br />
• Tale metodo è utile per tracciare l’evoluzione l evoluzione del canale (o per correggere un<br />
residuo <strong>di</strong> offset <strong>di</strong> frequenza) dopo una stima ottenuta tramite preambolo<br />
all’inizio all inizio del pacchetto<br />
Simboli pilota<br />
H(f)<br />
LENST 34<br />
Laboratorio aboratorio <strong>di</strong> Elaborazione<br />
laborazione Numerica umerica dei Segnali egnali e Telematica elematica<br />
H(f)<br />
^
Change language