Modelagem de pulso e espectro em LTE

A engenharia de RF é uma troca entre: espectro de rádio necessário (largura de banda), velocidade de transmissão de dados (taxas de bits) e complexidade de implementação. A forma de pulso usada para modular símbolos de dados complexos para a frequência portadora de rádio é o elemento principal desta história.

Ao longo dos anos, diversas formas de pulso e seus filtros de modelagem de pulso associados foram estudados e usados ​​em sistemas de rádio privados e comerciais. O GSM, por exemplo, usa o filtro GMSK (Gaussian Maximum Shift Keying) que produz pulsos próximos às formas de onda sen/cosseno com uma curva gaussiana como amplitude, o WCDMA usa filtros de modelagem de pulso de rolagem de cosseno com raiz elevada.

Duas características são importantes para um pulso: a apresentação no domínio do tempo e a apresentação no domínio da frequência. No domínio do tempo pode-se reconhecer “quanto tempo durarão os pulsos do símbolo no ar” e no domínio da frequência o espectro necessário em termos de largura de banda pode ser estudado. Um dos pulsos mais simples no domínio do tempo é o pulso retangular. Ele simplesmente salta no tempo t=0 para sua amplitude máxima e após a duração do pulso TS ele salta de volta para 0. Esta forma de pulso tem duas vantagens principais.

Primeiro é simples de implementar, não há nenhum sistema de filtro complexo necessário para detectar tais pulsos e gerá-los. Em segundo lugar, o pulso tem uma duração claramente definida. Após TS a amplitude do sinal é zero, esta é uma grande vantagem no caso de ambientes de propagação de múltiplos caminhos, pois simplifica o tratamento da interferência entre símbolos. Além disso, se o próximo símbolo começar após o término do primeiro pulso, não haverá interferência entre símbolos em um ambiente sem múltiplos caminhos.

Para um receptor, isso significa que não são necessários mecanismos complicados e caros de cancelamento de interferência entre símbolos. Uma desvantagem do pulso retangular é que ele aloca um espectro bastante grande.

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