Cyklická předpona - Cyclic prefix
![]() | tento článek vyžaduje pozornost odborníka na technologii.Březen 2010) ( |
v telekomunikace, termín cyklická předpona odkazuje na předponu a symbol, s opakováním konce. Přijímač je obvykle nakonfigurován tak, aby zahodil vzorky cyklické předpony, ale cyklická předpona slouží dvěma účelům:
- Poskytuje Interval ochrany eliminovat interference mezi symboly od předchozího symbolu.
- Opakuje konec symbolu, takže lze modelovat lineární konvoluci frekvenčně selektivního vícecestného kanálu jako kruhová konvoluce, které se zase mohou transformovat do frekvenční domény pomocí a diskrétní Fourierova transformace. Tento přístup umožňuje jednoduché zpracování ve frekvenční doméně, jako je odhad kanálu a ekvalizace.
Aby cyklická předpona sloužila svým cílům, musí mít délku alespoň rovnou délce vícecestného kanálu. Koncept cyklické předpony je tradičně spojován se systémy OFDM, avšak cyklická předpona se nyní používá také v jeden dopravce systémy ke zlepšení odolnosti vůči vícecestný propagace.
Zásada
Často se používá cyklická předpona[Citace je zapotřebí ] ve spojení s modulací zachovat sinusoidy nemovitosti v vícecestný kanály. Je dobře známo, že sinusové signály jsou vlastní funkce z lineární, a časově neměnný systémy. Pokud se tedy předpokládá, že kanál je lineární a časově neměnný, pak by sinusoid nekonečného trvání byl vlastní funkce. V praxi toho však nelze dosáhnout, protože skutečné signály jsou vždy časově omezené. Abychom napodobili nekonečné chování, je předpona konce symbolu na začátku lineární konvoluce kanálu vypadají, jako by byly kruhová konvoluce, a tak zachovat tuto vlastnost v části symbolu za cyklickou předponou.
Použití v OFDM
OFDM používá cyklické předpony k boji s více cestami tím, že usnadňuje odhad kanálu. Jako příklad zvažte systém OFDM, který má subnosiče. Symbol zprávy lze psát jako:
Symbol OFDM je vytvořen pomocí inverzní diskrétní Fourierova transformace (IDFT) symbolu zprávy, následovaný cyklickou předponou. Symbol označený IDFT nechť je označen
- .
Předpona s cyklickou předponou délky , získaný symbol OFDM je:
- .
Předpokládejme, že je kanál reprezentován pomocí
- .
Poté, po konvoluci s kanálem, který se stane jako
který je kruhová konvoluce, tak jako se stává . Vezmeme-li diskrétní Fourierovu transformaci, dostaneme
- .
kde je diskrétní Fourierova transformace z . Vícecestný kanál je tedy převeden na skalární paralelní dílčí kanály ve frekvenční doméně, čímž se značně zjednodušuje konstrukce přijímače. Úkol odhadu kanálu je zjednodušený, protože stačí odhadnout skalární koeficienty pro každý subkanál a jednou hodnoty se odhadují po dobu, po kterou se kanál významně nemění, pouze vynásobením přijatých demodulovaných symbolů inverzí poskytuje odhady a tedy odhad skutečných symbolů .
Reference
- Základy bezdrátové komunikace, David Tse a Pramod Viswanath, Cambridge University Press (2005).
- Krátký návod na význam cyklické předpony v systémech OFDM.