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サイクリック プレフィックスが先頭に追加されている場合の OFDM およびイコライズ

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ステップ 5 - 4: MATLAB を使用した OFDM 変調

この例では、OFDM 変調された 16-QAM データの先頭にサイクリック プレフィックスを追加します。イコライズが有効になるように、サイクリック プレフィックス (CP) の長さはチャネルの長さ以上でなければなりません。

QAM 処理と OFDM 処理用の変数を定義します。シンボルを生成し、QAM 変調、OFDM 変調してから、CP を信号に追加します。複数の OFDM シンボルを同時に処理した後、シリアル化できます。

bps = 4;    % Number of bits per symbol 
M = 2^bps;  % Modulation order
nFFT = 128; % Number of FFT bins
nCP = 8;    % CP length

txsymbols = randi([0 M-1],nFFT,1);
txgrid = qammod(txsymbols,M,UnitAveragePower=true);
txout = ifft(txgrid,nFFT);
% To process multiple symbols, vectorize the txout matrix
txout = txout(:);
txcp = txout(nFFT-nCP+1:nFFT);
txout = [txcp; txout];

受信信号にノイズ、周波数依存性、および遅延を追加するチャネルを通して送信をフィルター処理します。

hchan = [0.4 1 0.4].';
rxin = awgn(txout,40);       % Add noise   
rxin = conv(rxin,hchan);     % Add frequency dependency
channelDelay = dsp.Delay(1); % Could use fractional delay
rxin = channelDelay(rxin);   % Add delay

CP 長未満のランダムなオフセットを追加します。オフセットをゼロに設定すると、送信信号と受信信号の間の完全な同期をモデル化します。CP 長未満の任意のタイミング オフセットは、追加の線形位相によるイコライズによって補正できます。

offset = randi(nCP) - 1; % random offset less than length of CP
% Remove CP and synchronize the received signal
rxsync = rxin(nCP+1+channelDelay.Length-offset:end);
rxgrid = fft(rxsync(1:nFFT),nFFT);

実際のシステムでは、信号再生プロセスの一部としてチャネルの推定が必要です。OFDM と CP の組み合わせにより、各周波数ビンの複素数スカラーへのイコライズが簡素化されます。レイテンシが CP 長の範囲内に収まっている限り、同期はチャネル推定器によって実行されます。以下のコントロールを使用すると、受信機のフロント エンドでイコライズを無効にして実験できます。送信信号と受信機出力を比較します。

useEqualizer = true;
if useEqualizer
    hfchan = fft(hchan,nFFT);
    % Linear phase term related to timing offset
    offsetf = exp(-1i * 2*pi*offset * (0:nFFT-1).'/nFFT);
    rxgrideq = rxgrid ./ (hfchan .* offsetf);
else % Without equalization errors occur
    rxgrideq = rxgrid;
end
rxsymbols = qamdemod(rxgrideq,M,UnitAveragePower=true);
if max(txsymbols - rxsymbols) < 1e-8
    disp("Receiver output matches transmitter input.");
else
    disp("Received symbols do not match transmitted symbols.")
end
Receiver output matches transmitter input.

参考

関数

関連するトピック

外部の Web サイト

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