從簡單的通道預計說起

2021-09-06 23:08:24 字數 2836 閱讀 5630

前面寫了關於cp在ofdm中的應用,主要是記錄一點零星的想法而已,今天突然想寫點關於通道特性方面的東西。原因有下面幾點:

1)通道在**中的地位不容置疑,不同通道的條件下的**是很多課題的重點,自己差點兒還沒入門。

2)正由於沒入門,所以僅僅能從最簡單的通道預計說起,當然也會談到cp的問題,畢竟是由於**cp對ofdm影響才激發了自己去看相關的材料。

3)還有乙個原因,寫文章是整理思維的乙個過程。

4)最後,mark離我遠去的智牙,疼ing!

1)訊號經過多條小徑到達,每條徑幅度和相位隨機,我們得知其幅度是服從瑞利分布,相位是均勻分布,有經典的jakes模型以及各種改進演算法來**(當中是考慮了都卜勒頻移)。 

2)無線環境中的通道模型常常是多徑(大徑)的(直射徑和反射、散射等),因為多徑帶來了頻率選擇性,所謂頻率選擇性,就是通道對不同頻率的訊號成分施加不同的影響。

3)另外,假設又外加移動的條件,那麼我們的通道就是時變的了,時變就會帶來頻域瀰散,也就是俗稱的

都卜勒頻移  

4)所以,我們總會把無線通道建模為線性時變通道。

我們從最簡單的多徑通道開始,我們**有兩條徑,每條徑並沒有衰落,就是乙個固定的加權值,我們先看乙個樣例

:接下來我們用程式來驗證下:

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tx_data = [1 0 0 0];

data_delay = [0 1 0 0];

rx_data = tx_data + data_delay;

fft_tx = fft(tx_data)

fft_rx = fft(rx_data)

結果例如以下: 

事實上我上面的程式驗證是很很easy的乙個,假設你把資料改動為[1 2 3 4]就肯定不是這種結果了。問題出在哪呢?這就要從公式(2)說起了,什麼樣的dft才幹產生那樣的結果呢?回想dsp我們能夠知道,迴圈移位也就是週期移位才幹產生公式(2)的效果,那為什麼上面的程式沒有迴圈移位又出現了正確結果呢?那是由於上面資料[1 0 0 0]線性移位和週期移位效果等同,為了驗證我們來改動一下上面的資料,最好還是就拿無辜的[1 2 3 4]來看看

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tx_data = [1 2 3 4];

data_delay_linear = [0 1 2 3];

data_delay_period = [4 1 2 3];

rx_data_linear = tx_data + data_delay_linear;

rx_data_period = tx_data + data_delay_period;

fft_tx = fft(tx_data)

fft_rx_linear = fft(rx_data_linear)

fft_rx_period = fft(rx_data_period)

結果例如以下: 

非常明顯僅僅有迴圈移位疊加後的結果才滿足一般的通道特性,比如k=1,(-2+2i)*h(1)=(-2+2i)*(1-i)=4i。我們在接收端僅僅要獲得了h(k)的各個值,就非常easy補償通道帶來的損失了。

好了,讓我們回到ofdm上來,我們把經過星座對映後的符號放置在不同的ifft_bin上,也就是用不同的頻率來傳送,在 前面博文迴圈字首在ofdm中應用(一)中我們已經說明,經過通道無非是每乙個頻率經過h(k)的加權而已,這種話我們就不須要用那麼複雜的均衡技術了,僅僅須要預計出h(k)的值,然後逆運算就能夠恢復原來的符號了,我們是用了迴圈字首這一技術才幹達到上面所說的效果,在那篇博文中我們是從 迴圈字首變線性卷積為迴圈卷積 來證明的,可是並沒有說明為什麼就變換成功了,今天希望直觀的理解一下。如今有了上面簡單的樣例,我們能夠看出一點端倪。還是拿無辜的[1 2 3 4 ]來說明(在此cp長度取3):

從上面這個圖,我們能夠看出來僅僅要通道衝激響應長度小於cp的長度,我們都能夠把線性移位變成區間[1:4]內的迴圈移位,所以加了cp後的訊號,經過通道傳輸後,我們接受端是會去掉cp那段長度的,這裡還不夠直觀,為什麼傳送端加cp,接收端去掉cp就能實現迴圈卷積呢?好了,為了解決問題,讓我們看看究竟什麼是迴圈卷積和線性卷積,為了直觀的理解,我不打算用dsp上的理論,我從乙個更加直觀的方面來說。

事實上能夠這麼總結:從總體上巨集觀的看,我們的訊號經過通道肯定是與通道的衝激響應作線性卷積的,就好比上面無辜的[1 2 3 4]樣例一樣,各個時延版本號的加權和(這裡都加權都是1而已),可是當我們從區域性微觀的看,我們不僅僅關心區間[1:4],那麼乙個非常顯然的事實就擺正面前:在這個區域性我們做的是迴圈卷積。

好了,我們如今的思緒差點兒相同理清了,總結下:我們把星座對映後的符號x=[x1,x2...,xn]經過ifft運算後,得到了時域訊號x=[x1,x2...,xn],我們加上cp後變成x',把它變成『巨集觀』的訊號經過通道,總體上是乙個線性卷積沒錯!可是在原始時域訊號x那個小區間內,卻始終保持的是迴圈卷積(僅僅要cp長度大於通道衝激響應長度),那麼我們就能夠利用手段來獲取通道特徵h(k),每乙個k就對於每乙個子載波上的符號xk,所以乙個頻率選擇性通道就變成了多個平坦的通道了。

後記:書上簡單的一句:cp把線性卷積變成迴圈卷積,事實上我覺得更好的理解就是:巨集觀的線性卷積變成區域性的迴圈卷積,畢竟我們接收端會去除cp,也就是說我們始終關心的還是那個區域性,由於那個區間才是我們ifft變換得來的,所以cp就是以通道頻寬的代價來減少接收端的複雜度。

從簡單的通道預計說起

前面寫了關於cp在ofdm中的應用,主要是記錄一點零星的想法而已,今天突然想寫點關於通道特性方面的東西。原因有下面幾點 1 通道在 中的地位不容置疑,不同通道的條件下的 是很多課題的重點,自己差點兒還沒入門。2 正由於沒入門,所以僅僅能從最簡單的通道預計說起,當然也會談到cp的問題,畢竟是由於 cp...

先從簡單的開始

今天繼續看了一下資料,我的理解是,對於單機的記憶體修改和僅僅是模擬滑鼠和鍵盤動作需要用幾個api就行了,記憶體修改的小掛,去年做了乙個,模擬鍵盤和滑鼠的今天看能不能做乙個,11的外掛程式我還沒什麼頭緒啊,乙個聯上網的外掛程式還不能做,就直接解決那樣的問題,先做會簡單得吧.在資料上看到,在做單機和網路...

通道的簡單分類

離散通道 數字通道 連續通道 半離散 半連續通道 波形通道 模擬通道 輸入 輸出隨機序列都取離散值 輸入 輸出隨機序列都取連續值 輸入變數取離散值而輸出變數取連續值,或反之 通道的輸入和輸出都是一些時間上連續的隨機訊號 單符號通道 多符號通道 輸入和輸出端都只用乙個隨機變數來表示 輸入和輸出端用隨機...