Mudanças entre as edições de "Orthogonal Frequency Multiplex Division (OFDM)"
| Linha 1: | Linha 1: | ||
| − | = | + | __TOC__ |
| + | ==Introdução== | ||
A OFDM (''Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing'') é uma técnica multi-portadora | A OFDM (''Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing'') é uma técnica multi-portadora | ||
| Linha 9: | Linha 10: | ||
aumento da duração do símbolo transmitido em cada subportadora, o que implica em | aumento da duração do símbolo transmitido em cada subportadora, o que implica em | ||
uma diminuição da sensibilidade ao desvanecimento seletivo em frequência. | uma diminuição da sensibilidade ao desvanecimento seletivo em frequência. | ||
| − | + | ==Modelo em Simulink== | |
[[Arquivo:ofdm_simulink.png | 750px]] | [[Arquivo:ofdm_simulink.png | 750px]] | ||
| Linha 38: | Linha 39: | ||
Para uma melhor visualização dos blocos e subsistemas usar '''[Tools>[http://www.mathworks.com/help/simulink/ug/the-model-explorer-overview.html Model Explorer]]''' | Para uma melhor visualização dos blocos e subsistemas usar '''[Tools>[http://www.mathworks.com/help/simulink/ug/the-model-explorer-overview.html Model Explorer]]''' | ||
| − | ==Modelo | + | ==Descrição do Modelo== |
O modelo simula um sistema OFDM genérico, a partir de uma sequencia de inteiros transmitidos. | O modelo simula um sistema OFDM genérico, a partir de uma sequencia de inteiros transmitidos. | ||
| Linha 46: | Linha 47: | ||
onde cada sinal modula uma subportadora gerando um vetor de NFFT sub-símbolos que | onde cada sinal modula uma subportadora gerando um vetor de NFFT sub-símbolos que | ||
formam o símbolo OFDM. Essas subportadoras passam pelo bloco ''OFDM Modulator'' onde é realizado a geração dos símbolos OFDM, a inserção do prefixo cíclico e a conversão paralelo-serial para transmissão pelo canal. Após a passagem pelo canal combinado com ruido AWGN o sinal o sinal chega ao receptor. Nele ocorre o processo inverso do transmissor, o sinal é novamente convertido para serial-paralelo, é removido o prefixo cíclico e a detecção dos símbolos OFDM. Por fim é realizado a demodulação dos sub-símbolos e a recepção do sinal. | formam o símbolo OFDM. Essas subportadoras passam pelo bloco ''OFDM Modulator'' onde é realizado a geração dos símbolos OFDM, a inserção do prefixo cíclico e a conversão paralelo-serial para transmissão pelo canal. Após a passagem pelo canal combinado com ruido AWGN o sinal o sinal chega ao receptor. Nele ocorre o processo inverso do transmissor, o sinal é novamente convertido para serial-paralelo, é removido o prefixo cíclico e a detecção dos símbolos OFDM. Por fim é realizado a demodulação dos sub-símbolos e a recepção do sinal. | ||
| + | ==Parâmetros e Seleção das Configurações do Modelo== | ||
Neste modelo é possível controlar através das variáveis do bloco "Parâmetros do modelo", os parâmetros para realização do mesmo bem como eventual testes. Os parâmetros fornecidos por este bloco são: | Neste modelo é possível controlar através das variáveis do bloco "Parâmetros do modelo", os parâmetros para realização do mesmo bem como eventual testes. Os parâmetros fornecidos por este bloco são: | ||
| Linha 60: | Linha 62: | ||
* EbNo -> Relação sinal-ruído (Eb/No). | * EbNo -> Relação sinal-ruído (Eb/No). | ||
| − | ==Testes | + | ==Possibilidades de Testes== |
Os testes foram realizados nas versões 2014a e 2015a do software Matlab, funcionando perfeitamente nas mesmas. | Os testes foram realizados nas versões 2014a e 2015a do software Matlab, funcionando perfeitamente nas mesmas. | ||
Edição das 16h26min de 26 de novembro de 2015
Introdução
A OFDM (Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing) é uma técnica multi-portadora bastante difundida em sistemas digitais, principalmente nos sistemas sem fio devido sua robustez contra a seletividade em frequência do canal. A técnica consiste na divisão da largura de banda total em subcanais menores, utilizando subportadoras ortogonais entre si, possibilitando a sobreposição espectral das mesmas. A divisão em subcanais faz com que a taxa de transmissão seja reduzida em cada subcanal. Assim tem-se um aumento da duração do símbolo transmitido em cada subportadora, o que implica em uma diminuição da sensibilidade ao desvanecimento seletivo em frequência.
Modelo em Simulink
Primeiramente baixe o arquivo a seguir Sistema.zip. Descompacte e certifique-se que no Matlab você esteja no diretório onde descompactou o arquivo. Digite no terminal do Matlab:
open_system('System_OFDM')
ou
System_OFDM
Toolbox e blocos necessários
Para realização da simulação, é necessário o Communications System Toolbox™ html, pdf fornecido pelo próprio Simulink e os seguintes blocos:
- Simulink
- Communications System Toolbox
- AWGN Channel;
- Random Integer Generator;
- Digital Baseband Modulation;
- Multipath Rayleigh Fading Channel;
- Multipath Rician Fading Channel;
- OFDM Modulator Baseband;
- OFDM Demodulator Baseband;
- Error Rate Calculation;
- Constellation Diagram;
- Eye Diagram.
Para uma melhor visualização dos blocos e subsistemas usar [Tools>Model Explorer]
Descrição do Modelo
O modelo simula um sistema OFDM genérico, a partir de uma sequencia de inteiros transmitidos. Primeiramente, o sinal de informação é modulado digitalmente de acordo com o tipo de modulação específica, seja ela QAM ou PSK. Em seguida, é realizado uma conversão do sinal serial-paralelo (S/P) em NFFT feixes de dados onde cada sinal modula uma subportadora gerando um vetor de NFFT sub-símbolos que formam o símbolo OFDM. Essas subportadoras passam pelo bloco OFDM Modulator onde é realizado a geração dos símbolos OFDM, a inserção do prefixo cíclico e a conversão paralelo-serial para transmissão pelo canal. Após a passagem pelo canal combinado com ruido AWGN o sinal o sinal chega ao receptor. Nele ocorre o processo inverso do transmissor, o sinal é novamente convertido para serial-paralelo, é removido o prefixo cíclico e a detecção dos símbolos OFDM. Por fim é realizado a demodulação dos sub-símbolos e a recepção do sinal.
Parâmetros e Seleção das Configurações do Modelo
Neste modelo é possível controlar através das variáveis do bloco "Parâmetros do modelo", os parâmetros para realização do mesmo bem como eventual testes. Os parâmetros fornecidos por este bloco são:
- NFFT -> Número de subportadoras de dados do sistema;
- Cp -> Comprimento do prefixo cíclico;
- Simbolos_OFDM -> Número de símbolos OFDM transmitidos por frame;
- Rs -> Taxa de símbolo (b/s);
- Modulação digital utilizada -> Escolha da modulação usada (M-QAM,BPSK,QPSK);
- M_ary -> Ordem da modulação;
- maxDopplerShift -> Maximum Doppler shift of diffuse components (Hz);
- delayVector -> Discrete delays of channel (s);
- gainVector -> Average path gains (dB);
- snr -> Relação sinal-ruído (SNR);
- EbNo -> Relação sinal-ruído (Eb/No).
Possibilidades de Testes
Os testes foram realizados nas versões 2014a e 2015a do software Matlab, funcionando perfeitamente nas mesmas.
- Análise de sistemas OFDM com altas taxas de transmissão e com canais com múltiplos caminhos;
- Comparação do Sistema OFDM com sistemas de unica portadora, tanto em canais apenas com ruído AWGN, quanto para canais com múltiplos caminhos;
- Alteração do número de subportadoras do sistema;
- Comparação de resultados paras diferentes modulações (ou ordem de modulação);
- Alteração da taxa de transmissão para valores menores e maiores relatando os resultados;
- Seria interessante a utilização de subportadoras pilotos para estimação e equalização de canal. Você pode habilitar essas subportadoras pelo bloco OFDM Modulator Baseband.