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Receptor OFDM e como funciona para LTE?

O receptor é como qualquer outro sistema de rádio a parte mais complicada. Em sistemas de rádio e, claro, também em OFDM, há dois pontos especiais aos quais um receptor deve prestar atenção: sincronização de tempo/fase e frequência. Ambos são cruciais para o desempenho do receptor. Um receptor recebe sua entrada da antena (ou antenas) e do amplificador de baixo ruído conectado.

Uma passagem de banda suprime sinais fora do espectro. O demodulador converte o sinal de volta para a banda base e com isso recupera o sinal de dados de valor complexo. Nesta etapa temos a representação do sinal no domínio do tempo. O sinal de tempo é agora dado ao “De-rotator” que aplica a cada amostra de tempo um deslocamento de fase para compensar desvios de frequência e deslocamentos de fase globais. Uma unidade especial no receptor é responsável por determinar e rastrear os desvios de frequência e fase e calcular o valor de correção associado para cada amostra.

Esta é uma tarefa bastante crítica, pois os erros cometidos aqui se aplicam como ruído adicional (intrínseco ao receptor) a todos os símbolos de dados. A unidade de sincronização de frequência e tempo utiliza tipicamente como entrada a autocorrelação da sequência de tempo de entrada (especialmente prefixo cíclico) e símbolo de referência (ou piloto) intercalado com os dados em posições predefinidas. O sinal corrigido agora é alimentado na Transformada Rápida de Fourier (FFT), que implementa um algoritmo rápido e eficiente para a transformada discreta de Fourier para trazer o sinal de volta à representação no domínio da frequência.

Em outras palavras, a FFT decodifica os símbolos de dados com valores complexos para cada subportadora. É claro que antes da aplicação da FFT, o prefixo cíclico deve ser removido. Os símbolos de dados da subportadora recuperados ainda não são úteis, pois ainda pode haver distorção dos deslocamentos de fase e da propagação do canal (propagação de múltiplos caminhos) nele. Assim, o próximo passo é corrigir os dados de acordo com a resposta conhecida do canal.

A estimativa do canal usa os sinais piloto e de referência que são intercalados com os dados normais em posições predefinidas para estimar e corrigir permanentemente as informações do estado do canal. Uma coisa interessante da representação no domínio da frequência é que uma distorção proveniente da propagação do canal e do deslocamento de tempo são fatores de correção simples de primeira ordem para cada subportadora, de modo que nenhuma filtragem complexa é necessária aqui.

Depois de corrigirmos nossos símbolos de dados para cada subportadora, o desmapeamento de símbolos pode ocorrer. Aqui recuperamos a sequência de bits original como bits de decisão definitiva ou como bits de decisão suave. (Soft bits têm algumas vantagens no processamento posterior, nomeadamente na descodificação do canal.)

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