پاورپوینت مزایا و مشکلات استفاده از تکنیک OFDM در سیستم رادیو هوشمند (pptx) 19 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 19 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
بنام خدا
1
مزایا و مشکلات استفاده از
تکنیک
OFDM
در
سیستم
رادیو
هوشمند
(
COGNITIVE RADIO
)
2
چکیده
مقدمه
چرا
OFDM
برای رادیو هوشمند مورد مناسبی است
Spectrum Sensing
Spectrum shaping
Adapting to the Environment
Multiple Accessing And Spectral Allocation
Interoperability
3
مقدمه
مالتي پلكس
ارسال همزمان چند سيگنال پيام روي يك كانال واحد را مالتي پلكس گويند مالتي پلكس به دو روش كلي صورت می گیرد
:
FDM
: مالتي پلكس با تقسيم فركانس
TDM
: مالتي پلكس با تقسيم زمان
مدولاسيون
Multi Tone
در گذشته در صنايع نظامي از نوعي مدولاسيون به نام
Tone
Multi
استفاده مي شد
که
يك بازه فركانسي را به چندين زير
حامل
(Sub Carrier)
تقسيم مي ك
ن
ند
.
مزيت
های این عمل عبارتند از:
ارسال
موازي اطلاعات
و در نتیجه
انتقال سريعتر اطلاعات
غلبه بر محو شدگي فركانس انتخابي،
یعنی
با از دست رفتن يك يا چند زير حامل، تمام اطلاعات از بين نمي رود و مي توان براي تصحيح اين زير حامل ها از كد گذاري تصحيح خطا استفاده كرد
4
مقدمه
مدولاسیون تقسیم فرکانسی متعامد
(OFDM)
multiplexing)
(Orthogonal frequency division
در واقع
OFDM
مدل تصحيح شده مدولاسيون
Multi Tone
مي باشد و مزيت آن بحث تعامد در آن مي باشد
،
بدين صورت كه زير حامل ها دو به دو با يكديگر متعامد هستند
.
اين مدولاسيون عمليات مالتي پلكسينگ را ب
ه
صورت متعامد انجام مي دهد
.
همانطور که درشكل
روبرو
مشاهده می شود در
OFDM
50
درصد در پهنای باند
صرفه جویی شده است.
5
مقدمه
در سیستم رادیو هوشمند،
استفاده از پهناي باند به صورت فرصت طلبانه مي باشد.
این سیستم ،
استفاده کننده را قادر مي سازد که
:
مشخص کند که چه بخشي از پهناي باند آزاد است و در بخش هايي از فرکانس که متعلق به استفاده کنندگان مجاز مي باشد، فعاليت مي کند
تا
بتواند حضور استفاده کنندگان مجاز را تشخيص دهد
. (Spectrum sensing)
توانايي انتخاب بهترين کانال موجود
(spectrum management)
.
هماهنگ کردن دسترسي به اين کانال با ساير استفاده کنندگان
(spectrum sharing)
.
تخليه کردن کانال در صورت ورود استفاده کنندگان مجاز
(spectrum mobility)
.
در اين سيستم ها براي عملکرد بهتر لازم است که تا حدي از معماري لايه اي عدول کرده و لايه هايي مختلف ارتباط هاي بيشتري با همديگر داشته باشند
6
مقدمه
Cognitive radio
را میتوان به عنوان
نمونه اي از مخابرات بي سيم که در آن يک شبکه يا يک نود بي سيم پارامترهاي ارسال يا دريافت خود را تغيير مي دهد تا از تداخل با استفاده کنندگان مجاز يا غير مجاز جلوگيري شود
، تعریف کرد.
براساس
این
تعريف دو ويژگي اساسي براي اين راديو مي توان در نظر گرفت
:
ويژگي ناظر بر توانايي راديو در بدست آوردن اطلاعات از محيط پيرامون خود مي باشد
که
با استفاده از اين ويژگي مي توان
د
بخش هايي از باند فرکانسي را که در زمان ها و مکان هاي مشخص به صورت استفاده نکرده وجود دارند را شناسايي کرد
ه
و به دنبال آن بهترين پهناي باند و پارامتر هاي متناظر را مشخص ک
ن
د.
ويژگي
دیگر این
توانايي را به راديو مي دهد که به صورت ديناميکي متناسب با تغييرات محيط اطراف برنامه ريزي شود و پارامتر هاي خود را تغيير دهد. به عبارت ديگر راديو داراي توانايي برنامه ريزي شدن براي ارسال و دريافت در فرکانس هاي مختلف مي باشد.
دو ويژگي
فوق
راديو را قادر مي سازد که با توجه به تخصيص وسيع پهناي باند به استفاده کنندگان مختلف به صورت ثابت، از اين باندهاي فرکانسي به صورت مشترک با استفاده کنندگان مجاز استفاده کنند
7
چرا
OFDM
برای رادیو هوشمند مورد مناسبی است
اصول دریافت کردن و امکانات شکل دهی طیف در
OFDM
،
بعلاوه انعطاف پذیری و قابلیت تطابق، ِِِِِِِِِِِِِِ شاید
OFDM
را به عنوان بهترین تکنولوژی ارسال پیام برای سیستم های رادیو هوشمند
معرفی کرده
است.
در ادامه تعدادی از نیازمندیهای رادیو هوشمند را ارائه
کرده
و توضیح میدهیم که
OFDM
چگونه میتواند این نیازمندیها را برآورده کندِ
. این
نیازمندیها
عبارتند از:
Spectrum Sensing
Spectrum shaping
Adapting to the Environment
Multiple Accessing And Spectral Allocation
Interoperability
8
Spectrum sensing
یکی از مهمترین عناصر در مفهوم رادیو هوشمند توانایی
آ
ن برای اندازه گیری و حس کردن و آگاهی یافتن از شرایط مهم عملیاتی است
سیستم باید آگاهی از نیازهای ما
،
کاربران
،
گره ها و تاسیسات ثابت شبکه
،
سیاست های محلی و دیگر محدودیت های عملیاتی داشته باشد.
در سیستمهای
OFDM
تبدیل از حوزه زمان به حوزه فرکانس با استفاده از
FFT
)
تبدیل فوریه سریع
(
انجام می پذیرد
،
با استفاده از خروجی
FFT
گیرنده می
کوشد تا وجود کاربر اولیه را در باند تشخیص دهد
در این الگوریتم حس کردن
،
ق
ا
بلیت مدار بندی
FFT
در سیستم های
OFDM
باعث آسان شدن شرایط لازم ونیازمندیها در سخت افزار میشود .علاوه بر این نیازمندیهای محاسباتی در الگوریتم های حس کردن طیف کاهش می یابد زیرا گیرنده قبلا برای تبدیل کردن سیگنال دریافت شده به حوزه فرکانس برای
آ
شکار سازی داده از
FFT
استفاده کرده است.
9
Spectrum shaping
برای کاربران هوشمند داشتن یک پوشش طیف انعطاف پذیر و کنترل بر پارامترهای شکل موج مثل پهنای باند سیگنال ،سطح توان وفرکانس میانی ،
بسیار
مطلوب
است. سیستم های
OFDM
به دلیل خاصیت منحصر به فرد سیگنالینگ خود می توانند این انعطاف پذیری را انجام دهند.
با
ناتوان ساختن
تنظیم زیر حامل ها، سیگنال
OFDM
میتواند برای پوشش طیف دلخواه و مناسب ومورد نیاز شکل دهی طیف را تطابق بدهد وشکل دهی را انجام دهد.
مثالی از حس کردن طیف و طرز عملکرد شکل دهی در سیستم هوشمند مبتنی بر
OFDM
در شکل
زیر
نشان داده شده است.
10
