Метод оценивания частотной характеристики канала в OFDM системах на основе фильтрации и экстраполяции пилот-сигналов

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorМирончук, А. Ю.
dc.contributor.authorШпилька, А. А.
dc.contributor.authorЖук, С. Я.
dc.date.accessioned2022-02-14T13:07:35Z
dc.date.available2022-02-14T13:07:35Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenIntroduction. Mobility is one of the main requirements for modern communication system. For OFDM systems it means spreading the wideband signals thru the multipath channel with variable in time parameters. Receiver should estimate channel parameters for demodulation the received signal. Problem statement. The pilots from current and previous received OFDM symbols are used for channel estimation. Development of channel frequency response estimation method that use only pilots from current received symbol is the task. Method development. This paper proposes a channel frequency response estimation method based on pilot’s filtration and extrapolation. Method consists of two stages. At first stage performs pilot’s filtration in forward and backward directions by Kalman filter and combining the results in each point. It allows increase the accuracy of channel estimation. At second stage performs extrapolation the channel frequency response between pilots in forward and backward directions and combining the results. Experimental results. Performed analysis of developed method by statistical modeling on example of communication system with channel frequency response described as second order autoregressive model. The standard deviation of estimation error for developed algorithm and Kalman algorithm was calculated. Mean square error of channel estimation for developed method and method of least square was compared. Conclusions. Developed algorithm allows decrease the standard deviation of channel frequency response estimation error in comparing with Kalman algorithm. Mean square error of channel frequency response estimation for developed method is lower than for method of least square. Key words: OFDM, digital communication system, wireless channel, channel frequency response, estimation, autoregressive model, Kalman filter.uk
dc.description.abstractruВ работе предложен метод оценивания частотной характеристики канала связи по текущему принятому OFDM символу, основанный на фильтрации и экстраполяции пилот-сигналов. На первом этапе восстановленные значения частотной характеристики получаются путем фильтрации принятого сигнала на позициях пилотных поднесущих, выполняя ее над массивом данных слева направо и справа налево. Результаты фильтрации объединяются оптимальным образом в каждой позиции, что позволяет повысить точность оценивания частотной характеристики. На втором этапе выполняется экстраполяция значений частотной характеристики канала на поднесущие с данными, которая также производится слева направо и справа налево с последующим объединением результатов. Анализ разработанного метода выполнен при помощи статистического моделирования на модельном примере для системы связи с частотной характеристикой, представленной авторегрессионной моделью второго порядка.uk
dc.description.abstractukВступ. Однiєю з ключових вимог до бiльшостi сучасних систем зв’язку є мобiльнiсть. Для систем OFDM це означає проходження широкосмугових сигналiв через багатопроменевi канали, характеристики яких швидко змiнюються в часi. Щоб виконати демодуляцiю прийнятого OFDM сигналу приймач повинен оцiнити параметри каналу зв’язку. Чим точнiше оцiнка буде виконана, тим меншої ймовiрностi помилок можна досягнути в процесi передачi даних. Постановка задачi. Для оцiнювання частотної характеристики каналу використовуються пiлотнi сигнали як з поточного прийнятого символу, так i з попереднiх. Задача полягає у розробцi методу оцiнювання частотної характеристики каналу по поточному прийнятому OFDM символу. Розробка методу. В роботi запропоновано метод оцiнювання частотної характеристики каналу зв’язку на основi фiльтрацiї та екстраполяцiї пiлот-сигналiв. На першому етапi вiдновленi значення частотної характеристики отримуються шляхом фiльтрацiї прийнятого сигналу на пiлотних пiдносiних по алгоритму Калмана. При цьому фiльтрацiя виконується над масивом даних злiва направо i справа налiво. Результати фiльтрацiї об’єднуються оптимальним чином в кожнiй позицiї, що дозволяє пiдвищити точнiсть оцiнювання частотної характеристики. На другому етапi виконується екстраполяцiя значень частотної характеристики на пiдносiйнi з даними. Екстраполяцiя робиться злiва направо i справа налiво. Результати екстраполяцiї також об’єднуються. Результати експериментальних дослiджень. Аналiз розробленого методу виконаний шляхом статистичного моделювання на модельному прикладi для системи зв’язку, в якiй частотна характеристика представлена авторегресiєю другого порядку. Розраховано значення середньоквадратичного вiдхилення помилки оцiнки для розробленого методу i для алгоритму Калмана. Порiвняна точнiсть оцiнювання частотної характеристики каналу розробленим методом i методом найменших квадратiв. Висновки. Розроблений метод дозволяє зменшити значення середньоквадратичного вiдхилення помилки оцiнки частотної характеристики каналу у порiвняннi з алгоритмом Калмана. Точнiсть оцiнювання частотної характеристики каналу при використаннi розробленого методу вища в 1.5 – 2 рази нiж при використаннi методу найменших квадратiв.uk
dc.format.pagerangeС. 36-42uk
dc.identifier.citationМирончук, А. Ю. Метод оценивания частотной характеристики канала в OFDM системах на основе фильтрации и экстраполяции пилот-сигналов / Мирончук А. Ю., Шпилька А. А., Жук С. Я. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2019. – Вип. 78. – С. 36-42. – Бібліогр.: 9 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2019.78.36-42
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/46429
dc.language.isoruuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування: збірник наукових праць, Вип. 78uk
dc.subjectOFDMuk
dc.subjectцифровий зв’язокuk
dc.subjectбезпровiдний канал зв’язкуuk
dc.subjectоцiнка параметрiв каналуuk
dc.subjectчастотна характеристикаuk
dc.subjectавторегресiяuk
dc.subjectфiльтр Калманаuk
dc.subjectOFDMuk
dc.subjectdigital communication systemuk
dc.subjectwireless channeluk
dc.subjectchannel frequency responseuk
dc.subjectestimationuk
dc.subjectautoregressive modeluk
dc.subjectKalman filteruk
dc.subjectOFDMuk
dc.subjectцифровая связьuk
dc.subjectбеспроводной канал связиuk
dc.subjectоценка параметров каналаuk
dc.subjectчастотная характеристикаuk
dc.subjectавторегрессияuk
dc.subjectфильтр Калманаuk
dc.subject.udc621.396.62uk
dc.titleМетод оценивания частотной характеристики канала в OFDM системах на основе фильтрации и экстраполяции пилот-сигналовuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPIRR-2019_78_36-42.pdf
Розмір:
645.38 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 78