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https://hdl.handle.net/10316/40464
Title: | Sistema OFDM multi-símbolo: Uma abordagem multiportadora eficiente | Authors: | Nunes, João Filipe Teles | Orientador: | Gomes, Marco Alexandre Cravo Silva, Vítor Manuel Mendes da |
Keywords: | Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM); Prefixo Cíclico (CP); Igualização no Domínio da Frequência (FDE); Block-Windowed Burst OFDM (BWB-OFDM); Eficiência Espectral; Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM); Cyclic Prefix (CP); Frequency Domain Equalization (FDE); Block-Windowed Burst OFDM (BWB-OFDM); Spectral Efficiency | Issue Date: | 10-Sep-2014 | Place of publication or event: | Coimbra | Abstract: | Desde a transmissão do primeiro símbolo Morse as exigências relativas ao aumento da largura
de banda não têm abrandado. Com a expansão das comunicações móveis pessoais e da oferta
de serviços multimédia, cresce a necessidade de transmitir eficientemente sobre canais de largura
de banda limitada, a taxas de transmissão variáveis, e sobre condições de canal hostis. Ao longo
das últimas duas décadas, a técnica Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) tem
abordado esta questão de forma assertiva devido à robustez que apresenta em canais dispersivos,
graças ao intervalo de guarda adicionado a cada símbolo consecutivo e à baixa complexidade na
geração do sinal através de uma Transformada Rápida de Fourier (IFFT) que permite dividir a
largura de banda do canal em pequenas sub-bandas mais estreitas. Apesar do facto de a adição de
um intervalo de guarda conduzir a uma igualização no domínio da frequência (FDE), com apenas
um factor multiplicativo por subportadora, esta é pura redundância (que pode variar entre 0.125−
0.25% do período do símbolo), reduzindo a taxa efectiva de transmissão e subsequentemente a
eficiência espectral. Além disso, devido à forma retangular do símbolo OFDM, este apresenta
elevados níveis de radiação fora de banda, que levam a interferência entre canais adjacentes.
O debate actual sobre a próxima geração de redes sem-fios deixa bastante claro que o futuro
das comunicações móveis está assente num aumento das taxas de transmissão, maior eficiência
espectral e condições de flexibilidade. O objectivo principal deste trabalho é introduzir um novo
esquema de transmissão intitulado Block-Windowed Burst OFDM (BWB-OFDM). Esta é uma
técnica de transmissão multiportadora que emprega janelas no transmissor com transições mais
suaves, que apontam alcançar um compromisso entre taxas de transmissão efectivas mais elevadas e um maior confinamento espectral. Ao impôr maior exigência na igualização no domínio da
frequência, a adição do intervalo de guarda deixa de ser necessário, levando a um considerável aumento da eficiência de potência comparado com o CP-OFDM. É também apresentado um receptor
apropriado para canais dispersivos, que permitem um ganho de 2 dB relativamente a esquemas
OFDM convencionais, em termos de bit-error rate. The advent and expansion of personal mobile communications brings the necessity to transmit efficiently and wirelessly over wide bandwidths at changing rates over hostile channel conditions. Over the past two decades, Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) has tackled this issue in an assertive way due to its robustness over multipath propagation, owing to a time guard interval added to each symbol, and trivial signal generation/separation through the Fast Fourier Transform processing blocks (IFFT/FFT). Despite the fact that cyclic prefix (CP) leads to a simplified frequency domain equalisation (FDE) with only a single tap equaliser per carrier, it is pure redundancy (that can vary between 0.125−0.25% of symbol period), reducing the effective throughput and worsening the spectral efficiency. In addition, the rectangular shape of OFDM symbol induces large levels of out-of-band radiation, leading to adjacent channel interference. The debate over the next generation mobile network standards has made clear that the future of wireless communication stands on higher data rates, spectral efficiency and flexibility requirements. The main goal of this work is to introduce a new transceiver scheme called BlockWindowed Burst OFDM (BWB-OFDM), which is a multicarrier technique that employs smoother, non-rectangular windows, on the transmitter side, that aims to reach a compromise between higher data rate and better spectrum confinement. By stressing the frequency domain equalisation the cyclic prefix is no longer needed, which means the overall power and spectral efficiencies are higher. It is also presented an appropriate receiver for typical time-dispersive channels, allowing 2 dB of gain relatively conventional OFDM schemes in bit-error rate. |
Description: | Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra | URI: | https://hdl.handle.net/10316/40464 | Rights: | openAccess |
Appears in Collections: | UC - Dissertações de Mestrado FCTUC Eng.Electrotécnica - Teses de Mestrado |
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