Создание и анализ сигналов OFDM пользователя для программноопределяемых радиосистем (SDR)

Большинство современных коммерческих стандартов беспроводной связи базируется на исключительно универсальной схеме передачи: мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (orthogonal frequency-division multiplexing  — OFDM). Кроме того, используется метод, позволяющий нескольким пользователям работать в одном и том же спектральном канале OFDM. Этот метод получил название множественного доступа с ортогональным частотным разделением (orthogonal frequencydivision multiple-access  — OFDMA). Примерами стандартов систем беспроводной связи, которые используют эти технологии, являются: 802.11a/g/n, 802.11ac/ad, 802.16e WiMAX, FDD-LTE, TDD-LTE и LTE-Advanced.

Технологии OFDM и OFDMA обеспечивают важные преимущества в четырёх областях: скорость передачи данных, спектральная эффективность и  масштабируемость, целостность данных и устойчивость сигналов в присутствии замираний, обусловленных многолучевым распространением. Кроме того, обе технологии имеют потенциал для модификации в соответствии с возникающими требованиями.

С учётом этих и многих других причин OFDM и OFDMA рассматриваются в качестве жизнеспособных технологий для разработки систем связи, включая программно-определяемые радиосистемы (softwaredefined radio  — SDR) и когнитивные системы радиосвязи. Чем более успешно могут быть развернуты системы на базе этих технологий, тем проще будет добиться прямой связи и координации между различными службами безопасности или вооруженными силами.
 
Высокая сложность технологий OFDM и OFDMA влечет за собой множество проблем в процессе разработки, к счастью его можно ускорить за счет использования специальных инструментов, которые упрощают создание, моделирование, генерацию и анализ стандартных и собственных сигналов OFDM и OFDMA.

Для тестирования устройств сигналы могут быть созданы с использованием программного обеспечения проектирования на системном уровне (ESL) SystemVue компании Keysight и загружены в прецизионный генератор сигналов произвольной формы компании Keysight. Векторные генераторы сигналов, такие как генераторы серии MXG компании Keysight, имеют встроенные генераторы сигналов произвольной формы с полосой частот модуляции до 160 МГц. Они могут использоваться для генерации сигналов несущей частоты в гигагерцовом диапазоне частот, модулированных сигналами пользователя или стандартизированными сигналами. С точки зрения анализа, можно проводить измерения сигналов систем с одной передающей антенной и одной приёмной антенной (SISO) и систем с несколькими передающими антеннами и несколькими приёмными антеннами (MIMO). Например, измерения сигналов OFDM пользователя систем SISO можно выполнить с помощью РЧ-анализатора сигналов серии Х компании Keysight или высокопроизводительного цифрового осциллографа серии 90000X семейства Infiniium в сочетании с программмным обеспечением векторного анализа сигналов 89600 VSA компании Keysight. Кроме того, осциллограф и программное обеспечение 89600 VSA можно использовать для измерения стандартных сигналов OFDMA систем MIMO, таких как LTE или WiMAX.

Данные рекомендации по применению в общих чертах описывают сложности, с которыми можно столкнуться при генерации и анализе стандартизированных сигналов и сигналов пользователя, предлагают технические решения, которые решают эти проблемы и представляют результаты, полученные при использовании предложенных подходов. Для тех, кто заинтересован в получении более глубоких знаний по технологиям OFDM и OFDMA, в конце этих рекомендаций по применению включён перечень сопутствующей информации.

Содержание

• Проблема
• Технические решения и результаты: сигналы OFDM пользователя
• Работа с сигналами OFDM пользователя систем SISO
• Работа с сигналами OFDMA систем MIMO
• Выводы

СКАЧАТЬ ПРОДОЛЖЕНИЕ СТАТЬИ

Возврат к списку