OFDM-Momentanleistungsschwankung

Ein Nachteil von OFDM sind offenbar die hohen momentanen Leistungsschwankungen (siehe Wikipedia ).

Was verursacht das? Ich gehe davon aus, dass dies ein Problem bei der Bildung orthogonaler Wellenformen ist, da das reguläre Frequenzmultiplexing (FDM) nicht unter diesen hohen momentanen Leistungsschwankungen leidet.

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OFDM ist aus einer großen Anzahl von im Wesentlichen unabhängigen Trägern mit zufälligen Phasen aufgebaut. Dies ergibt eine dem Rauschen ähnliche Wahrscheinlichkeitsverteilung.

Wie Sie wissen, hat Rauschen ein potenziell unendliches Verhältnis von Spitze zu Effektivwert (obwohl Sie dazu neigen, die unendlichen Werte nie zu sehen, da es selten über 12 dB geht).

Mit einer endlichen Anzahl von Trägern würde OFDM nicht einmal theoretisch unendlich gehen, aber in der Praxis geht es selten über 12 dB hinaus.

Dies steht im Gegensatz zu Einzelkanal-Kommunikationsverbindungen, die viel kleinere Spitzen-Mittelwert-Verhältnisse haben.

Abgesehen davon leiden IS-95-CDMA-Systeme aus dem gleichen Grund für mehrere unabhängige Träger auch unter hoher Spitze bis Mittelwert auf der Abwärtsstrecke, obwohl sie kein OFDM sind.

Ich dachte, die Phasen jedes Unterträgers wurden sorgfältig ausgewählt, um orthogonale Wellenformen zu erzeugen? Außerdem habe ich gelernt, dass "CDMA ein Beispiel für Mehrfachzugriff ist, bei dem mehrere Sender Informationen gleichzeitig über einen einzigen Kommunikationskanal senden können" . Daher werden nicht mehrere unabhängige Träger verwendet, sondern nur ein einziger für alle Übertragungen.
Nein, der Kanalabstand und die Zykluslänge werden sorgfältig ausgewählt, um orthogonale Wellenformen zu erzeugen. Die Phase jedes Unterträgers trägt die Information. Ich mache mich einer Verwirrung darüber schuldig, was „Beförderer“ im CMDA-Fall bedeutet, ich ignoriere leider die Glossardefinition der Wörter und verwende sie locker. Der gesamte HF-Kanal, 1,3 MHz breit, besteht aus mehreren unabhängigen HF-Quellen, die jeweils einen logischen Kanal darstellen, jeder mit unterschiedlicher Spreizmodulation, jeweils 1,3 MHz breit, die einander überlagert sind. Dies führt zu der rauschähnlichen Amplitudenverteilung.

Es gibt zwei Probleme:

  1. Das separate Codieren von Symbolen bedeutet, dass es Diskontinuitäten gibt, wo Symbole zusammengeklebt sind.

    Diese Diskontinuitäten haben theoretisch eine unendliche Bandbreite, die unseren Übertragungskanal verlassen würde, also müssen wir einen Tiefpassfilter hinzufügen, der die Bandbreite reduziert und den Übergang im Zeitbereich ausbreitet.

    Das ist für das Signal kein wirkliches Problem, solange die Impulsantwort des Filters nicht bis in den (theoretischen) Abtastpunkt reicht. Dafür ist im Grunde das Guard-Intervall da.

  2. Jedes Symbol hat einen anderen Scheitelfaktor. Die Full-Scale-Referenz muss theoretisch so gewählt werden, dass sie das maximal Mögliche handhabt (d. h. alle Kanäle geben das gleiche Signal aus und die Startphasen der FFT sind synchron).

    In diesem Szenario bedeutet das Vorhandensein von 10 Kanälen, dass jeder Kanal mit -10 dBFS in den Ausgang gemischt wird, also ist der schlimmste Fall 0 dBFS.

    Bei jeder Kombination jedoch, bei der die einzelnen Symbole auf den Kanälen in unterschiedliche Richtungen zeigen, ist der größte Absolutwert im Zeitsignal viel kleiner und ziemlich zufällig.

    Indem Sie Symbolwerte opfern, können Sie auch die Spitzenleistung für ein Symbol verwalten. Wenn Sie beispielsweise definieren, dass ein Konstellationspunkt und sein 180-Grad-Gegenstück auf dasselbe Symbol abgebildet werden, verlieren Sie ein Bit pro Symbol, aber mit einer (rechenintensiven) Berechnung können Sie den Spitzenwert ziemlich effektiv begrenzen, sodass Sie ihn erhöhen können die Kanalverstärkung und gleichen Sie das verlorene Bit mit einem besseren SNR aus (wodurch Sie mehr Konstellationspunkte verwenden können).