Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2018, № 3 · RADIO ENGINEERING

Исследование эффективности приема сигнальных конструкций на основе OFDM-сигналов при наличии канальных полигармонических помех

L.E. Nazarov1, A.S. Zudilin1

1 Fryazino Branch of Kotelnikov IRE RAS, Friazino, Russia
Full text (PDF) UDC 621.391.01 EDN XODNCP

Abstract

The focus of this paper is directed towards the development and investigation of efficient technique for channel polyharmonic noise mitigation for signal constructions based on OFDM-signals (orthogonal frequency division multiplexing) and error-correcting codes. In paper the frequency-domain algorithm for that noise mitigation is proposed. The analysis of noise-immunity for these signal constructions is implemented for convolutional code and for low-density parity-check codes (LDPC) with code-rate 1/2 and for polyharmonic signal influence concentrated on a range. The developed decoding algorithm for signal constructions with polyharmonic noise signals concentrated on a range involves Fast Fourier Transformation (FFT) with preceding weight window, clipping and interleaving of spectral component values and evaluation of soft output decisions from demodulator for decoding. There are recommendations for choice of optimal weight windows that effective for mitigation of the investigated noise signals in the article. The class of optimal weight windows includes Kaiser window with parameter b=6...9. The analysis of noise-immunity in presence to 50 noise signals concentrated on a range with signal/noise -40…-20 dB and AWGN (additive white Gaussian noise) is implemented for signal construction by means of computer simulations of developed processing algorithms. The results of computer simulations show the differences between the resulted error-performances and for the ideal error-performances under assumption existing only AWGN not more 3.1…9.6 dB for bit-error 10(-5).

  • polyharmonic noise
  • Kaiser window
Аннотация (на русском)

Исследование эффективности приема сигнальных конструкций на основе OFDM-сигналов при наличии канальных полигармонических помех

Приведены описания алгоритмов приема для сигнальных конструкций на основе OFDM-сигналов и помехоустойчивых кодов. Даны результаты анализа помехоустойчивости для ряда рассматриваемых сигнальных конструкций, формируемых с использованием сверточного кода и блокового низкоплотностного кода с кодовой скоростью 1/2 для модели канальных полигармонических помех.

For citation

Nazarov L.E., Zudilin A.S. Исследование эффективности приема сигнальных конструкций на основе OFDM-сигналов при наличии канальных полигармонических помех // Journal of Radio Electronics. – 2018. – No. 3.

References

  1. Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б., Шлома А.М., Шумов А.П. Технология OFDM. М.: Горячая линия - Телеком, 2016. 352 с.
  2. Liu H., Li G. OFDM-Based Broadband Wireless Networks. A John Wiley & Sons. New Jersey. 2005. P. 251.
  3. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. Перевод с англ. М.: Техносфера. 2006. 856 с.
  4. Шинаков Ю.С. Спектральная плотность мощности помехи нелинейных искажений в устройствах с амплитудно-фазовой конверсией. // Радиотехника и электроника. 2013. Т.58. №10. Стр. 1053-1064.
  5. Шинаков Ю.С. Два способа вычисления мощности неискаженного сигнала на выходе нелинейного устройства с амплитудно-фазовой конверсией. // Радиотехника. 2016. №2. Стр. 66-71.
  6. Назаров Л.Е., Зудилин А.С. Оценивание мощности и эффективности интермодуляционных помех при ограничении огибающей OFDM-сигналов. // Радиотехника и электроника. 2015. Т.60. №5. Стр.522-528.
  7. Назаров Л.Е., Зудилин А.С. Методики оценивания мощности интермодуляционных помех для сигналов с ортогональным частотным мультиплексированием. // Радиотехника и электроника. 2014. Т.59. №2. Стр.173-178.
  8. Ершов Р.А., Морозов О.А. Метод определения взаимной временной задержки сверхширокополосных сигналов с OFDM-модуляцией. // Радиотехника и электроника. 2017. Т.62. №2. Стр. 139-146.
  9. Назаров Л.Е., Зудилин А.С. Алгоритмы компенсации сосредоточенных по спектру помех для сигналов с ортогональным частотным мультиплексированием. // Известия Вузов. Электроника. 2013. №6, стр.45-50.
  10. Зудилин А.А., Назаров Л.Е. Анализ помехоустойчивости при приеме сигнальных конструкций на основе OFDM сигналов, устойчивых к влиянию сосредоточенных по спектру помех. // Журнал радиоэлектроники. 2017. №11. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/nov17/4/text.pdf
  11. Назаров Л.Е., Зудилин А.С. Исследование эффективности алгоритмов приема сигнальных конструкций на основе OFDM сигналов, устойчивых к сосредоточенным по спектру помехам. // Журнал радиоэлектроники. 2017. №12. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/dec17/6/text.pdf
  12. Борисов В.И., Зинчук В.М., Лимарев А.Е., Шестопалов В.И. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра прямой модуляцией псевдослучайной последовательностью. 2-е издание. М.: Радиософт, 2011. 550 с.
  13. Калинин В.И., Чапурский В.В. Шумовые системы передачи данных с квадратурной обработкой сигналов. // Успехи современной радиоэлектроники. 2017. №6. Стр. 15-22.
  14. Кравченко В.Ф., Пустовойт В.И., Чуриков Д.В. Новый класс весовых и WA-систем функций Кравченко-Кайзера. // Доклады Академии наук. 2014. Т.456. №3. Стр. 295-298.
  15. TM synchronization and channel coding - summary of concept and rationale. Information report CCSDS 130.1-G-1. Green Book. 2006.
  16. Назаров Л.Е., Щеглов М.А. Характеристики полных и укороченных помехоустойчивых низкоплотностных кодов на основе конечных геометрий. // Успехи современной радиоэлектроники. 2017. №6. Стр. 23-30.