Multipleksowanie z ortogonalnym podziałem częstotliwości (ZP-OFDM) z zerowym wypełnieniem jest odmianą tradycyjnego schematu modulacji z ortogonalnym zwielokrotnianiem częstotliwości (OFDM) stosowanego w systemach komunikacji bezprzewodowej. ZP-OFDM wprowadza koncepcję uzupełniania zerami w dziedzinie czasu, aby rozwiązać pewne problemy związane z prefiksem cyklicznym w standardzie OFDM. Przyjrzyjmy się szczegółom Zero-Paded OFDM i jego cechom:
Standardowy OFDM i prefiks cykliczny:
1. Podstawowy OFDM:
- W tradycyjnym OFDM dane są dzielone na wiele wąskopasmowych podnośnych, z których każda jest rozmieszczona w regularnych odstępach czasu. Taki układ zapewnia wydajność widmową i odporność na zanikanie selektywne pod względem częstotliwości.
2. Przedrostek cykliczny (CP):
- OFDM używa prefiksu cyklicznego, kopii końcowej części symbolu, aby chronić przed zakłóceniami między symbolami (ISI) powodowanymi przez propagację wielościeżkową. Prefiks cykliczny jest wstawiany przed każdym symbolem OFDM, aby zapewnić, że opóźnione echa transmitowanego sygnału nie nakładają się na kolejne symbole.
Wypełniony zerami OFDM:
1. Wstęp:
- Zero-Padded OFDM modyfikuje tradycyjną strukturę OFDM poprzez wprowadzenie dopełnienia zerami w dziedzinie czasu. Zamiast używać przedrostka cyklicznego, ZP-OFDM wstawia dopełnienie zerami na końcu każdego symbolu.
2. Obsługa zakłóceń międzysymbolicznych:
- ZP-OFDM ma na celu obsługę ISI bez polegania na cyklicznym prefiksie. Dopełnianie zerami skutecznie służy jako odstęp ochronny, umożliwiając oddzielenie kolejnych symboli i łagodzenie ISI.
3. Struktura symbolu:
- W ZP-OFDM każdy symbol składa się z oryginalnych danych, po których następuje dodatkowe zerowanie. Ta rozszerzona struktura symboli pomaga osiągnąć lepszą wydajność w obecności kanałów wielościeżkowych.
4. Zalety:
- Jedną z głównych zalet ZP-OFDM jest możliwość pracy w scenariuszach o dużym rozproszeniu opóźnień, gdzie prefiks cykliczny w tradycyjnym OFDM może być niewystarczający. Wypełnienie zerowe zapewnia zwiększoną odporność na opóźnione echa.
Charakterystyka i rozważania:
1. Wydajność domeny częstotliwości:
- ZP-OFDM zachowuje zalety tradycyjnego OFDM w dziedzinie częstotliwości, zapewniając wysoką wydajność widmową i odporność na zanik selektywny pod względem częstotliwości.
2. Zagadnienia dotyczące złożoności:
- Chociaż ZP-OFDM rozwiązuje pewne problemy związane z ISI, wprowadza potrzebę dodatkowego przetwarzania w odbiorniku w celu obsługi dopełniania zer. Może to prowadzić do zwiększonej złożoności obliczeniowej.
3. Zgodność:
- ZP-OFDM może wymagać modyfikacji istniejących systemów OFDM i może nie być bezpośrednio kompatybilny ze standardowymi odbiornikami OFDM.
4. Kompromisy:
- Wybór pomiędzy standardowym OFDM i ZP-OFDM wiąże się z kompromisami. Chociaż ZP-OFDM może oferować korzyści w określonych warunkach kanału, wiąże się z dodatkową złożonością i potencjalnymi wyzwaniami dotyczącymi kompatybilności.
Wniosek:
Multipleksowanie z ortogonalnym podziałem częstotliwości z zerowym wypełnieniem (ZP-OFDM) stanowi adaptację tradycyjnego OFDM w celu sprostania wyzwaniom związanym z zakłóceniami międzysymbolowymi w środowiskach o dużym opóźnieniu. Włączenie zerowania w dziedzinie czasu zapewnia alternatywne podejście do ochrony przed opóźnionymi echami, przyczyniając się do poprawy wydajności w określonych warunkach kanału.