Детальная информация

Целью данного исследования является повышение энергетической и спектральной эффективностей при передаче сигналов OFDM в многолучёвых каналах при мощности шума, превосходящей мощность сигнала, за счёт повторения модуляционных символов и применения дифференциальной модуляции. В данной работе рассмотрены принципы формирования сигналов OFDM с повторяющимися модуляционными символами и дифференциальной модуляцией (FDPSK-OFDM, TDPSK-OFDM). Разработана имитационная модель системы передачи информации через многолучевые каналы с применением традиционной и предложенной схем OFDM. Адаптирован алгоритм вычисления мягких решений для демодулятора DQPSK. Для исследований было выбрано значение целевой вероятности битовой ошибки BER = 10−2. Для данного значения вероятности ошибки показано, что при коэффициенте повторения K ≥ 12 есть смысл использовать дифференциальную фазовую модуляцию вместо стандартной квадратурной амплитудной. При таком сценарии спектральная эффективность увеличивается в 2–3 раза, тогда как энергетическая эффективность не ухудшается. Данный вывод справедлив как для жёстких, так и для мягких решениях. При K < 12 предпочтительной остаётся система с КАМ ввиду энергетического выигрыша до 2 дБ. Использовались открытые образовательные ресурсы и программы поиска и анализа информации IEEExplore. Применено программное обеспечение Matlab.

The aim of this research is to improve the energy and spectral efficiencies of OFDM signal transmission in multipath channels under conditions where the noise power exceeds the signal power. In this work, the principles of forming OFDM signals with repeated modulation symbols and differential modulation (FDPSK-OFDM, TDPSK-OFDM) were presented. A simulation model of an information transmission system over multipath channels was developed in MATLAB using both the traditional and the proposed OFDM schemes. Furthermore, an algorithm for calculating soft decisions (LLR) for a DQPSK demodulator was adapted. A target bit error rate of BER = 10−2 was selected for the study. For this error probability, it is shown that with a repetition coefficient of K ≥ 12 it is reasonable to use a differential modulation instead of conventional amplitude modulation. In this case, the spectral efficiency increases by a factor of 2-3, whereas the energy efficiency does not decrease. This conclusion holds both for hard and soft decisions. For K < 12, the QAM based systems are preferable due to the energy gain of up to 2 db. Open educational resources and IEEExplore platform were used for information search and analysis. MATLAB software was used for simulation.