- •Магистерская диссертация Синхронизация в системе цифрового телевидения Содержание
- •1. Алгоритм синхронизации во временной области приёмо-передающих устройств системы с ортогональным частотным уплотнением
- •2. Алгоритм синхронизации в частотной области приёмо-передающих устройств системы с ортогональным частотным уплотнением.
- •Алгоритм синхронизации во временной области приёмо-передающих устройств системы с ортогональным частотным уплотнением
- •1.1. Синхронизация приёмо-передающих устройств в - системе.
- •1.2. Этапы синхронизации.
- •1.3. Структура передаваемого ofdm - сигнала.
- •1.4. Искажения сигнала, возникающие при передаче и приеме.
- •1.5. Многолучевое распространение.
- •1.6. Упрощённая модель канала передачи.
- •1.7. Эффекты искажения принимаемых сигналов, вызванные нарушением синхронизации.
- •1.8. Алгоритм синхронизации.
- •1.9. Моделирование и оптимизация параметров алгоритма.
- •2. Алгоритм синхронизации в частотной области приёмо-передающих устройств системы с ортогональным частотным уплотнением.
- •2.1. Синхронизация приёмо-передающих устройств в ofdm-системах.
- •2.2. Этапы синхронизации.
- •2.3. Искажения сигнала, возникающие при передаче и приеме.
- •2.4. Многолучевое распространение.
- •2.5. Модель канала передачи.
- •2.6. Эффекты искажения сигнала, вызванные нарушением синхронизации.
- •2.7. Алгоритм синхронизации.
- •2.8. Моделирование и оптимизация параметров алгоритма.
- •Список использованных источников
2.2. Этапы синхронизации.
Как видно из функциональной схемы, представленной на рис. 10, для применения прямого дискретного преобразования Фурье на приемной стороне осуществляется временная дискретизация OFDM-символов. Поэтому во временной и частотной областях OFDM–символы представлены дискретными отсчетами; благодаря технической сложности выполнения быстрого преобразования Фурье больших размерностей, количество отсчетов на символ совпадает с количеством поднесущих, и синхронизация разбивается на следующие этапы:
-
Грубая временная синхронизация и корректировка смещения по времени (с точностью до дискретного отсчета OFDM–символа).
-
Точная синхронизация и корректировка смещения по частоте.
-
Применение БПФ для извлечения поднесущих.
-
Грубая синхронизация и корректировка смещения по частоте.
-
Точная временная синхронизация и корректировка смещения по времени.
Этапы 1 и 2 реализуются путем обработки OFDM-сигнала во временной области. Для реализации этапов 4 и 5 необходимо получение дискретных отсчетов поднесущих при помощи дискретного преобразования Фурье.
В данной статье подробно рассмотрим четвёртый и пятый этапы применительно к стандарту наземного цифрового телевизионного вещания DVB-T. Особое внимание для рассмотрения заслуживают вопросы оценки параметров синхронизации – частотной расстройки и времени запаздывания. В этом стандарте предусмотрен OFDM-символ с 2048 (2К) или 8192 (8К) поднесущими с фиксированной символьной скоростью. В режиме 8К символьная скорость в четыре раза меньше, следовательно, плотность расположения поднесущих в четыре раза выше. Защитный интервал между символами содержит точную копию части одного из них.
Один из наиболее эффективных алгоритмов для оценки смещения по частоте в частотной области базируется на распознавании постоянных пилотов – гармонических сигналов, параметры которых известны и не изменяются от символа к символу. Как показали исследования, его точность достаточна для большинства практических приложений. Метод оценки смещения по времени основан на измерении фазового рассогласования между соседними переменными пилотами, т.е. сигналами, частота и фаза которых зависит только от номера передаваемого символа и позиции пилота в его спектре.
2.3. Искажения сигнала, возникающие при передаче и приеме.
В работе [15] сигнал на нулевой частоте на входе схемы синхронизации представлен в виде:
(17),
где - информационная составляющая сигнала, передаваемая на нулевой частоте; - задержка передаваемого сигнала, - начальная фаза. В качестве шума используется аддитивная составляющая . Сдвиг сигнала по частоте возникает вследствие разности промежуточных частот приёмника и передатчика , т.е. , где - сдвиг частоты на целое количество гармоник, - расстояние между поднесущими в спектре сигнала, а - сдвиг сигнала по частоте на значение, которое не превосходит ,
Ранее уже отмечалось, что в работе рассматриваются шаги, которые обеспечивают грубую частотную и точную временную синхронизации. Это предполагает применение предварительно грубой временной и точной частотной синхронизаций. Тогда формула (17) может быть записана в виде
(18),
где - запаздывание на целое количество отсчётов входного сигнала, т.е. - целое число, а - запаздывание на время, меньшее 1 отсчёта, т.е. . Тогда после предварительной синхронизации (на входе FFT) сигнал принимает вид
(19).
Затем полученный сигнал подвергается прямому преобразованию Фурье, и только потом начинается работа второй схемы синхронизации.