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国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程

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MRC的分析,使用不同的OC与OFDM的误码率在瑞利信道调制技术

Surbhi Sharma1, Palvinder Singh2,
  1. 塔帕尔大学助理教授,电子ECE的旁遮普,India1
  2. 我的学生(WC), ECE称,塔帕尔大学,旁遮普,India2
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文摘

在无线通信由于存在多径衰落效应和噪声,天线分集是一个重要的技术来减少这些影响。天线分集是最有效的技术来提高系统性能和成本增加信道容量。近年来也迫切需要高速、可靠的数字无线通信不仅包括手机,无线调制解调器等设备,高清晰度电视(HDTV)和数字收音机。高速数据传输的需要满足的正交频分复用(OFDM)系统的性能是由随机波动在接收信号的振幅增强采用最大比合并(MRC)和最优组合(OC)多样性相结合的技术。这是解释系统性能与OFDM接收机天线的多样性以及在瑞利衰落环境。系统的性能评估的信号噪声比(信噪比)和比特误码率(BER)的概率。仿真结果表明,OFDM系统在瑞利衰落的性能可以提高信噪比方面采用MRC和OC。

关键字
OFDM、MRC OC、HTV HDTV,信噪比,误码率。

介绍
在移动通信信道传输信号从发射机,接收机端通过一个频道的信号不仅面对噪音和失真的存在多路径传播也决定了传播。在模拟通信这多路径传播导致回声(音频通信)和阴影(视觉传达),分别可以容忍我们的耳朵和眼睛。但在数字通信的情况下,这些多路径传播导致线性信道失真表现为国米符号干扰(ISI)。这是由于多路径导致的多个副本相同的信号反映不同障碍躺在路径穿过英吉利海峡。这些多个副本与不同的时间延迟到达接收器。因此一个符号脉冲延迟影响一个或多个相邻符号导致ISI。应对ISI的影响,两个非常有效的工具都均衡和OFDM [1]。快衰落频率选择性信道的最严重的挑战是移动无线通信,因为首先他们介绍ISI和第二通道特征也不同。然而打击巴基斯坦三军情报局时域均衡技术可以应用,但他们需要训练数据通道参数或均衡器参数估计。因为通道的参数估计或均衡器不能正常工作和有效,除非连续训练时间之间的参数保持不变。 As a result these kinds of equalizers are unable to confront such channels having fast fading response. Now OFDM can convert a frequency-selective channel into a parallel group of flat channels and hence converting a fast fading and frequency selective channel into a parallel bank of fast flat-fading channel [2].
接收者的多样性是一个非常有效的工具来减轻这个快平衰减的影响。接收者的多样性可以通过传输相同的数据在多个路径为了取消衰落的影响。这是描述系统两个最受欢迎的多样性技术MRC和OC。利用OFDM和MRC背后的动机是将宽带频率信道分成许多窄带子频道。MRC是优先于其他线性组合器由于其最佳性能在其他[6、7]。那么这些平坦衰落信道的经验而非频率选择性衰落,是发现的宽带通道和减轻平坦衰落的影响我们可以使用多样性或均衡技术可以很容易地应用[5]。尽管存在陷的OC是最好的在所有其他多样性组合器[9]。在先进的无线标准,如Wi - Fi (IEEE 802.11 n), WiMAX (IEEE 802.16 e)和细胞LTE(长期演进)这些都采用了OFDM和MIMO技术能达到更高的数据传输速率和更好的覆盖范围。

OFDM模式
正交频分复用(OFDM)调制技术是适合于高速率传输delay-dispersive环境中。这种调制技术将一个高效的数据流转换为一系列在窄带低速率数据流,平行通道。这些窄带平行通道很容易平衡的[3]。OFDM将信息分为N并行流,这些都是通过调节N不同运营商互相正交。
如图1所述输入数据首先通过A / D转换从模拟到数字转换器,那么这些串行数据流转换为并行数据流用P / S(并行串行转换器)。现在长度L的串行数据流分成N的并行数据流块长度M比特。这些M位块然后美联储N点逆快速傅里叶变换器(传输线)块。这个块提供了N多的分载体最终再提供数量的子通道有不同的载波频率相当于N许多不同的本地振荡器在模拟信号。这些子频道也互相正交为了减少它们之间的干扰,利用可用的带宽以最好的方式。后部门和应用传输线的块信号循环前缀(CP)被添加到每个块的两端。这个CP由近四分之一的块本身和被添加到每个块的开始和结束在最后每个块,这种添加额外的比特会导致减少的影响inter-symbol-interference (ISI)。它还将通道和传感器数据之间的线性卷积的循环转换容易实现。后的CP并行数据流的块,这是再转换为串行数据流。串行数据再转换成模拟信号,通过单天线传播。 Now the data is transmitted over the channel, where it faces noise, attenuation and channel delay spread due to which multipath propagation occurs. At the receiver end the signal is received by using receiver diversity in which the same signal is transmitted over a number of paths in order to get a number of copies of same signal, these multiple copies of signal are the weighted and combined by linear combiners. Here is a discussion about two of the appropriate techniques.
1。MRC:信号从Rn分支都是加权根据它们各自的信号电压噪声功率比,然后互相补充道。个人信号之前必须co-phased求和的过程。因此MRC产生一个输出信噪比的总和个人每个分支的信噪比。这为优势的输出提供了一个可接受的信噪比,即使没有各个部门所需的信噪比[4]。
2。OC:在以下技术天线接收到的信号加权总和最大化输出信号干扰加噪声比(SNIR)。因此除了考虑到噪声功率和MRC一样,在OC的力量干扰信号也考虑在内。
结合后所期望的组合器的信号是美联储模拟到数字转换器的数字格式给我们接收的数据串行形式,平行于串行转换器回馈并行块和喂给CP剂移除额外的循环前缀的地方。后再喂FFT数据块从每个载波原始数据位。并行数据再转换回原始数据位串行比特流,因此得到的输出。

接收者的多样性
本节描述系统的接收机的多样性。一个Rn分支得到Rn多样性由单一的发射天线和接收机天线的数量。现在这些接收机天线检测N的副本数量相同的信号接近这些通过独立的(假设)多路径。这些副本然后适当加权线性组合得到最大信噪比的接收器。接收机的有效性可以通过增加增强接收机天线的数量。假设一个单一的发射天线和单输入多输出(极点)频道,该频道可以描述如下:
罗利是Rn的表达独立衰落信道。让x是传输信号在单通道单元方差。接收到的信号可以表示为:
图像
Rn在哪里接收机天线的噪音(AWGN)在本质上是添加剂。通过使用接收方的多样性。
瑞利信道:
在无线信道的信号必须遍历路径可以通过瑞利模型是最合适的描述。在瑞利模型统计时变平坦衰落信号的接收信号的行为或个人多路径组件的信封。瑞利分布的包络信号可以认为是两个正交高斯噪声信号的总和。瑞利分布的概率密度函数是由
图像
σ是定义为接收信号均方根值的包络检波前,和收到的时间平均功率信号[2]。现在接收信号遍历瑞利信道可以写成
图像
y是接收到的信号,h通道响应在瑞利衰落分布,x是传输信号和n是AWGN噪音。通道的随机变化对时间因此传播信号被乘以随机变化的复数h。随着h建模为瑞利分布后,高斯分布的实部和虚部的意思是0和方差½。

数量确定
MRC的位错误概率可由以下方程[10]。
图像
Γ被定义为信号的信噪比和MRC技术相结合的位错误概率。现在最优结合技术的位错误概率可以由以下方程[8]。
图像
;在哪里位错误概率,意味着权力/天线,信号协方差矩阵的特征值,(。)是阿佩尔的超几何函数,定义为噪声功率。

仿真结果
下面的图2显示了最大比合并分集接收机的性能对各种数字调制方案。所示的MATLAB仿真误比特率继续降低OFDM和MRC的部署。这里1×2是用来显示方面的优势的误码率。信噪比v / s误码率情节为SIMO-OFDM BPSK在瑞利衰落信道。
下面的图3显示了方方面面的结果对提高信噪比,OFDM-OC调制。这是发现和增加信噪比OFDM-OC误码性能更好的模型比较MRC。

结论
本文探讨了使用不同的多样性技术SIMO-OFDM系统的性能分析。它分析了强大的MRC技术和OFDM可以彼此工作时表现良好,这些结果有助于设计高数据率系统在无线通信环境中工作以最不可能的出错率。虽然存在许多的陷,因为它发生在现代沟通渠道OFDM-OC是最好的合适的解决方案最优性能。

数据乍一看
图1 图2 图3
图1 图2 图3

引用
  1. 安塞警棍和DhiJhing Modren数字和模拟通信系统”,牛津大学出版社,2004年。

  2. 已经受理诉k, p . Kumar和g·辛格”OFDM通信系统的性能分析相关Nakagami-m衰落信道,“电磁研究进展研讨会,中国,北京,页1495 - 1498,2009年3月。

  3. 安德烈亚斯·莫氏利施,“无线通讯,”威利印度私人有限公司,2012年。

  4. 西奥多·s·拉帕波特,“无线通讯”,新世纪通信工程和新兴技术系列。

  5. a Behravan和t·埃里克森与非线性地表铺面和其他措施对OFDM系统”,在《无线个人多媒体通信(WPMC),试pp.149 - 153, 2002。

  6. t·英格,n和l . Milstein“多样性的比较结合瑞利衰落信道的技术,“IEEE通信,44卷,第1128 - 1117页,1996年。

  7. g法”,移动使用天线分集接收机优质,”哈里斯广播通信,2001。

  8. 答:沙,a . m . haimovich m·k·西蒙和m . s . Alouini”准确的位错误概率最优结合瑞利衰落高斯信道干扰,“IEEE通信,48卷,页面没有。1102 - 1107年,2000年。

  9. j . h .冬天,“最佳组合与Cochannel数字移动无线电干扰,“Transanctions车辆技术。卷VT-33第三,页面没有。528 - 539年,1984年。

  10. t·k·罗伊“BER性能分析的MRC OFDM系统在瑞利衰落信道使用不同的调制方案,”。IJCCNet,第1卷,第三期,2012年。
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