Multiplexació per divisió de freqüència no ortogonal

Transmissor ideal N-OFDM.
Receptor ideal N-OFDM.

La multiplexació per divisió de freqüència no ortogonal (N-OFDM) és un mètode de codificació de dades digitals en múltiples freqüències portadores amb intervals no ortogonals entre freqüència de subportadores.[1][2][3] Els senyals N-OFDM es poden utilitzar en sistemes de comunicació i radar.

Història

La història de la teoria dels senyals N-OFDM es va iniciar l'any 1992 a partir de la patent de la Federació Russa núm. 2054684.[4] En aquesta patent, Vadym Slyusar va proposar el primer mètode de processament òptim per a senyals N-OFDM després de la transformada ràpida de Fourier (FFT).

La combinació de FHSS i OFDM (N-OFDM)
Sistema de subportadores de senyals N-OFDM després de FFT.

Definició

El senyal N-OFDM equivalent passa baix s'expressa com: [5][6]

ν ( t ) = ∑ k = 0 N − 1 X k e j 2 π α k t / T , 0 ≤ t < T , {\displaystyle \nu (t)=\sum _{k=0}^{N-1}X_{k}e^{j2\pi \alpha kt/T},\quad 0\leq t<T,} n X k {\displaystyle X_{k}} són els símbols de dades, N {\displaystyle N} és el nombre de subportadors, i T {\displaystyle T} és el temps del símbol N-OFDM. L'espai entre subportadors α / T {\displaystyle \alpha /T} per α < 1 {\displaystyle \alpha <1} els fa no ortogonals en cada període símbol.

Avantatges de N-OFDM

Malgrat l'augment de la complexitat de la demodulació de senyals N-OFDM en comparació amb OFDM, la transició a una disposició de freqüència de subportadora no ortogonal ofereix diversos avantatges:

  1. una major eficiència espectral, que permet reduir la banda de freqüència ocupada pel senyal i millorar la compatibilitat electromagnètica de molts terminals;
  2. desajustament adaptatiu de la interferència concentrada en freqüència canviant les freqüències nominals de les subportadores; [7]
  3. la capacitat de tenir en compte els canvis de freqüència Doppler de les subportadores quan es treballa amb abonats que es mouen a alta velocitat;
  4. reducció del factor de pic de la barreja de senyal multifreqüència.

Referències

  1. ↑ RU2054684 (C1) G01R 23/16. Amplitude-frequency response measurement technique// Slyusar V. – Appl. Number SU 19925055759, Priority Data: 19920722. – Official Publication Data: 1996-02-20
  2. ↑ Slyusar, V. I. Smolyar, V. G. Multifrequency operation of communication channels based on super-Rayleigh resolution of signals// Radio electronics and communications systems c/c of Izvestiia- vysshie uchebnye zavedeniia radioelektronika.. – 2003, volume 46; part 7, pages 22–27. – Allerton press Inc. (USA)
  3. ↑ Slyusar, V. I. Smolyar, V. G. The method of nonorthogonal frequency-discrete modulation of signals for narrow-band communication channels// Radio electronics and communications systems c/c of Izvestiia- vysshie uchebnye zavedeniia radioelektronika. – 2004, volume 47; part 4, pages 40–44. – Allerton press Inc. (USA)
  4. ↑ RU2054684 (C1) G01R 23/16. Amplitude-frequency response measurement technique// Slyusar V. – Appl. Number SU 19925055759, Priority Data: 19920722. – Official Publication Data: 1996-02-20
  5. ↑ Slyusar, V. I. Smolyar, V. G. The method of nonorthogonal frequency-discrete modulation of signals for narrow-band communication channels// Radio electronics and communications systems c/c of Izvestiia- vysshie uchebnye zavedeniia radioelektronika. – 2004, volume 47; part 4, pages 40–44. – Allerton press Inc. (USA)
  6. ↑ Slyusar, V. I. Smolyar, V. G. Multifrequency operation of communication channels based on super-Rayleigh resolution of signals// Radio electronics and communications systems c/c of Izvestiia- vysshie uchebnye zavedeniia radioelektronika.. – 2003, volume 46; part 7, pages 22–27. – Allerton press Inc. (USA)
  7. ↑ Vasilii A. Maystrenko, Vladimir V. Maystrenko, Alexander Lyubchenko. Interference Immunity Analysis of an Optimal Demodulator Under Peak Multiplexing of N-OFDM Spectrum.//Conference Paper of 2017 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON).· June 2017. - DOI: 10.1109/SIBCON.2017.7998458