III. Anvelopa constant a sistemului OFDMA propus

Aceast seciune prezint un nou sistem OFDM bazat pe prelucrarea semnalului DCT i modulaia de faz. Diagrama bloc pentru sistemul propus este prezentat n Figura 3. Avantajul principal pentru sistemul OFDM propus este de 0 dB a puterii de vrf n raport cu putere medie (PAPR).

Aici un punct M IDCT calculeaz un eantion a unui bloc de timp de-a lungul fiecrui bloc de interval de secunde. Urmtorul pas const n secvena de 0 dB PAPR astfel , cnd o secven nalt PAPR DCT-OFDMA de tipul trece de-a lungul unui modulator de faz, unde este o constant scalar. Apoi eantioanele ale prefixului ciclic (CP) sunt adugate la . Prefixul ciclic prea scurt d alte simboluri de interferen (ISI). Pe de alt parte creterea lungimii relative a prefixului ciclic duce la o cretere a pierderii de putere. Astfel alegerea lungimii prefixului ciclic este un trg ntre pierderea puterii i dispersia timpului. Apoi la ieirea convertorului din digital n analogic este generat un semnal de timp continuu DCT-OFDMA-PM. Semnalul din banda de baz poate fi exprimat dup cum urmeaz:

, (3)

Unde A este amplitudinea semnalului, h este index de modulaie, este o compensaie de faz arbitrar folosit pentru a obine modulaia de faz continuu, este perioada de gard, este perioada de blocare i este o valoare real mare de tip PARP a semnalului DCT-OFDMA i este dat de formula:

(4)

Pentru a normaliza variaia mesajului semnalului dup localizarea subpurttoarei de mapare i a variaiei fazei semnalului, este folosit constanta . este secvena rezulat dup maparea subpurttoarei i este subpurttoarea ortogonal pentru modulaia de faz, creia i trebuie dat o valoare real. Aceast proprietate ofer utilizarea spectrului optim i face posibil separarea subpurttoarelor n receptor. Acum semnalul recepionat este dat prin relaia:

(5)

unde este ntrzierea maxim a propagrii canalului, este rspunsul impulsului canalului (CIR) i reprezint zgomotul aditiv alb Gaussian. Apoi eantioanele prefixului ciclic anexate receptorului sunt eliminate, iar eantioanele rmase vor suferi o egalizare a domeniului frecvenei (FDE). FDE poate foarte uor s ndeprteze sau s converteasc efectele canalului [15]. Avantajul const intr-o complexitate relativ mic, iar dezavantajul este cerina unui prefix cilic care depeste limita. FDE este compus din trei blocuri DFT, FDE i IDFT. Ieirea FDE poate fi reprezentat astfel:

(6)

unde este semnalul recepionat, este DFT al semnalului recepionat i reprezint corecia termenilor de egalizare, care este calculul de baz al FDE. Domeniul de timp al semnalului dup operaia IDFT este aplicat fazei demodulatorului. Demodulatorul de faz are 3 operaii un filtru cu rspuns finit la impuls (FIR), arg (.) i faza exterioar. Filtul FIR este folosit pentru a mri performana demodulatorului de faz. Pentru a extrage faza semnalului arg(.) este folosit i faza exterioar n vederea reducerii efectului ambiguitiilor de faz i face ca receptorul s fie insensibil la compensaia de faz cauzat de canal i memoria termenilor.

IV. Simulare rezultate i discuii

n aceast seciune, se prezint cteva rezulate ale simulrii pentru a evalua performanele BER ale sistemului OFDM. Seciunea este mprit n dou subseciuni diferite: prima parte compar performanele BER ale sistemului DCT-OFDM propus i acesta face referire la sistemul convenional DFT-OFDMA. A doua seciune analizeaz peformanele prii principale ale acestei lucrri despre DCT-OFDMA-PM. Simularea parametrilor utilizai pentru simularea DCT-OFDMA i DFT-OFDMA sunt listai n tabelul1.

BER este evaluat de ctre metoda simulrii Monte Carlo cu 104 timpi de rulare. Evalurile performanei sunt furnizate sub valoarea vehiculat A pentru canalul exterior canalelor Wireless. Acest model de canal are ase trepte de atenuri Rayleigh la ntrzierile: 0; 310; 710; 1,090; 1,730 i 2,510 ns cu puteri relative de 0; 21; 29; 210; 215 i respectiv 220 dB. Pe urm DCT-OFDMa-PM este simulat utiliznd aceiai parametrii ca n tabelul 1 dar n schimbul moduaiei QPSK aici este utilizat modulaia 4-PAM. Sistemul rezultat este de asemenea numit anvelop constant a sistemului OFDM. A. Comparaia BER ntre DFT-OFDMA i DCT-OFDMA

Performana ratei de eroare pe bit (BER) a sistemului propus DCT-OFDMA este comparat cu rata de eroare pe bit a sistemului convenional DFT-OFDMA pentru diferite tehnici de mapare a subpurttoarei localizat i intercalat.

1) Subpurttoare de mapare localizat Performnaa BER a sistemului DCT-OFDMA precum i a sistemului DFT-OFDMA pentru schema subpurttoarei de mapare localizat este prezentat n figura 4. Este clar c baza sistemului DCT propus are o rat de eroare mai mic fa de tradiionalul sistem DFT-OFDMA.

2) Subpurttoarea de mapare intercalat Performana BER a sistemului DCT-OFDMA precum i DFT-OFDMA pentru schema subpurttoarei de mapare inercalat este prezentat n figura 5. Graficul arat c baza sistemului DCT propus are o rat de eroare mai mic fa de sistemul DFT-OFDMA.

Figura 6 compar performana celor doua: BER versus , i respectiv cu DCT propus bazat pe sistemul OFDMA. Se poate concluziona c DCT propus bazat pe OFDMA are o performan mai bun n termeni fa de BER. n plus fa de acesta sistemul OFDMA utiliznd schema subpurttoarei de mapare intercalete prezint o eroare mai mic fade schema de localizare.

3) Performana BER a anvelopei constante OFDM Aceast seciune analizeaz performana a DCT propus bazat pe modelul OFDMA i DCT bazat pe anvelopa constant a sistemului OFDMA (DCT-OFDMA-PM). Aici figura 7 analizeaz performana BER pentru ambele intercalri i schemele subpurttoarei de mapare. Este clar c faza moduleaz sistemul DCT-OFDMA, utiliznd scheme de alocare a subpurttoarei intercalat are rata de eroare mai mic fa de cellalt sistem OFDMA.

Din analiza bazat pe rezultatele simulrilor, se poate concluziona c problema PAPR n sistemul OFDMA poate fi redus efectiv utiliznd sistemul DCT-OFDMA_PM propus, cu toate acestea complexitatea sistemului a crescut. Evaluarea performanei BER i sistemul OFDMA existent respectiv sistemului OFDMA propus pentru diferite scheme ale subpurttoarei de mapare sunt prezentate n figura 8.

Acest articol prezint o alternativ de implementare a sistemului OFDMA bazat pe prelucrarea semnalului DCT i modulaia de faz. Dei rezultetle schemei DCT-OFDMA propus cresc complexitatea sistemului, este mai bun performana BER i energia compact comparativ cu convenionalul DFT-OFDMA. Adugarea modulaiei de faz n sistemul DCT-OFDMA rezult n anvelopa constant a sistemului OFDMA (0 dB PAPR). Deoarece varful de jos d o mediere a raportului de putere atunci puterea bateriei terminalului mobil poate fi salvat i se poate utiliza un amplificator de putere nonlinear cu cost minim. Rezultatele simulrii demonstreaz c DCT propus bazat pe OFDMA cu modulaie de faz (DCT-OFDMA-PM) are o performan mai bun n termenii BER i PAPR.