Μελέτη και προσομοίωση μετάδοσης με χρήση OFDM

• Κύριος συγγραφέας: Γκιργκινούδη, Αντωνία
• Άλλοι συγγραφείς: Τουμπακάρης, Δημήτριος-Αλέξανδρος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2011
• Θέματα: Ασύρματα κανάλια επικοινωνίας; Διαφοροποίηση; Wireless channels; Diversity; OFDM; 384.5

Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη και η παρουσίαση της μεθόδου πολύπλεξης OFDM. Στο Κεφάλαιο 2 γίνεται αναφορά στα ασύρματα κανάλια επικοινωνίας. Παρουσιάζεται το κανάλι πολλαπλής διόδευσης με διαλείψεις (multipath fading), καθώς και το μοντέλο βασικής ζώνης του ασύρματου συστήματος. Η αναφορά σε φυσικές παραμέτρους του καναλιού, όπως η συνοχή στο χρόνο (coherence time) και η συνοχή εύρους ζώνης (coherence bandwidth), καθώς και σε έννοιες όπως η εξάπλωση Doppler (Doppler spread) και η εξάπλωση καθυστέρησης (delay spread), οδηγεί στην κατηγοριοποίηση των ασύρματων καναλιών. Επίσης παρουσιάζονται διάφορα στατιστικά μοντέλα για το κανάλι πολλαπλής διόδευσης με διαλείψεις. Στη συνέχεια, στο Κεφάλαιο 3 παρουσιάζονται μέθοδοι ανίχνευσης και διαφοροποίησης (diversity). Η διαφοροποίηση είναι ένας τρόπος βελτίωσης της απόδοσης της μετάδοσης μέσω καναλιού. Παρουσιάζονται δυο είδη ανίχνευσης: Η σύμφωνη ανίχνευση, όπου ο δέκτης έχει γνώση του καναλιού και η μη σύμφωνη ανίχνευση, όπου ο δέκτης δε γνωρίζει το κανάλι και συγκρίνονται οι πιθανότητες σφάλματος κάθε περίπτωσης. Επίσης μελετώνται τρία είδη διαφοροποίησης: η διαφοροποίηση στο χρόνο, στο χώρο και στη συχνότητα. Βασική αρχή της μεθόδου OFDM, η οποία αναλύεται εκτενώς στο 4ο κεφάλαιο, είναι η ταυτόχρονη μετάδοση πολλών ροών σε χαμηλό ρυθμό σε περισσότερες από μια υποφέρουσες αντί για μετάδοση μιας ροής με γρήγορο ρυθμό σε όλο το φάσμα. Η OFDM αποτελεί μέθοδο διαμόρφωσης, αλλά και πολυπλεξίας. Γίνεται εκτενής αναφορά στο μαθηματικό υπόβαθρο της διαμόρφωσης OFDM και παρουσιάζονται τρόποι αντιμετώπισης τόσο της διασυμβολικής όσο και της διακαναλικής παρεμβολής. Η διασυμβολική παρεμβολή αντιμετωπίζεται με την κυκλική επέκταση του συμβόλου OFDM, ενώ η διακαναλική παρεμβολή με τη χρήση ορθογώνιων υποφερουσών. Επίσης παρουσιάζεται η τεχνική windowing. Τέλος, αναφέρονται βασικές παράμετροι που λαμβάνονται υπόψη για τη σχεδίαση συστημάτων OFDM, όπως ο αριθμός υποφερουσών, ο χρόνος φύλαξης (guard time), η διάρκεια συμβόλου, το εύρος ζώνης (bandwidth), και ο ρυθμός μετάδοσης (bit rate). Στο Κεφάλαιο 5 προσομοιώνεται ένα σύστημα OFDM σε διάφορα περιβάλλοντα μετάδοσης (διάφορα είδη καναλιών). Παρατίθενται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων και γίνεται αποτίμηση και σύγκριση, για την εξαγωγή συμπερασμάτων.