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
2021, № 12 · RADIO ENGINEERING

Iterative algorithm of symbol-by-symbol reception of OFDM signal constructions in the presence of spectrum-concentrated interference

L.E. Nazarov1

1 Fryazino Branch of Kotelnikov IRE RAS, Friazino, Russia
Full text (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2021.12.2 UDC 621.391.01 EDN QLEKRO

Abstract

The article describes the results of an iterative algorithm for symbol-by-symbol receiving signal structures based on signals with orthogonal frequency multiplexing, pseudorandom sequences and error-correcting low-density codes. The results of emulation this iterative reception algorithm for the signal structures in the presence of channel concentrated interferences are given and the stability of signal structures to the distorting influence of the considered class of interference is shown. It is shown that a signal design based on a low-density code in combination with an iterative algorithm for symbol-by-symbol reception is more effective with respect to noise immunity compared to a convolutional code in combination with a Viterbi reception algorithm implementing the maximum likelihood rule.

  • OFDM signals
  • symbol-by-symbol reception
  • narrow-band noise
  • LDPC codes
  • noise reduction
Аннотация (на русском)

Итеративный алгоритм посимвольного приема OFDM сигнальных конструкций при наличии сосредоточенных по спектру помех

Приведено описание итеративного алгоритма приема сигнальных конструкций на основе сигналов с ортогональным частотным мультиплексированием, псевдослучайных последовательностей и помехоустойчивых низкоплотностных кодов. Даны результаты моделирования данного итеративного алгоритма приема для рассматриваемых сигнальных конструкций при наличии канальных сосредоточенных по спектру помех и показана устойчивость сигнальных конструкций к искажающему влиянию рассматриваемого класса помех. Показано, что сигнальная конструкция на основе низкоплотностного кода в сочетании с итеративным алгоритмом посимвольного приема является более эффективной относительно помехоустойчивости по сравнению со сверточным кодом в сочетании с алгоритмом приема Витерби, реализующем правило максимального првдоподобия.

For citation

Nazarov L.E. Iterative algorithm of symbol-by-symbol reception of OFDM signal constructions in the presence of spectrum-concentrated interference // Journal of Radio Electronics. – 2021. – No. 12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2021.12.2

References

  1. Johnson S.J. Iterative Error Correction: Turbo, Low-Density Parity-Check and Repeat-Accumulate Codes. Cambridge, University Press. 2010. 356 p.
  2. Li J., Lin S., Abdel-Chaffar K., Ryan W.E., Costello D.J. Jr. LDPC Code Designs, Constructions, and Unification. Cambridge, University Press. 2017. 248 p.
  3. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Москва, Издательский дом "Вильямс". 2003. 1104 с.
  4. 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 [электронный журнал]. 2017. №11. http://jre.cplire.ru/jre/nov17/4/text.pdf
  5. Кравченко В.Ф, Назаров Л.Е., Пустовойт В.И. Исследование эффективности весовых окон Кравченко при приеме сигнальных конструкций на основе OFDM-сигналов при наличии сосредоточенных по спектру помех. Радиотехника и электроника. 2019. Т.64. №10. С.976-983.
  6. Назаров Л.Е., Зудилин А.С. Алгоритмы нелинейной помехоустойчивой обработки при приеме сигнальных конструкций на основе OFDM-сигналов. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. №3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.3.2
  7. Кравченко В.Ф., Назаров Л.Е., Пустовойт В.И. Помехоустойчивый прием сигналов с ортогональным частотным мультиплексированием и обработкой весовыми функциями Кравченко. Доклады Российской академии наук. Математика, информатика, процессы управления. 2020. Т.495. С.95-99.
  8. Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б., Шлома А.М., Шумов А.П. Технология OFDM. Москва, Горячая линия-Телеком. 2016. 280 с.
  9. Liu H., Li G. OFDM-Based Broadband Wireless Networks. New Jersey, A John Wiley & Sons. 2005. 251 p.
  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 [электронный журнал]. 2017. №11. http://jre.cplire.ru/jre/nov17/4/text.pdf
  11. Назаров Л.Е., Щеглов М.А. Характеристики полных и укороченных помехоустойчивых низкоплотностных кодов на основе конечных геометрий. Успехи современной радиоэлектроники. 2017. №6. С.23-30.
  12. Kou Y., Lin S., Fossorier M. Low-density parity-check codes based on finite geometries: a rediscovery and new results. IEEE Transactions on Information Theory. 2001. V.47. №7. P.2711-2736. https://doi.org/10.1109/18.959255
  13. Darsena D., Verde F. Successive NBI cancellation using soft decision for OFDM systems. IEEE Signal Processing Letters. 2008. V.15. P.873-876. https://doi.org/10.1109/LSP.2008.2001808
  14. Gomaa A., Al-Dhahir N. A Sparsity-Aware Approach for NBI Estimation in MIMO-OFDM. IEEE Transactions on Wireless Communications. 2011. V.10. №6. P.1854-1862.
  15. Darsena D., Gelli G., Verde F. Perfect symbol recovery and NBI suppression in MIMO-OFDM systems. Electronics Letters. 2014. V.50. №3. P.225-227.
  16. Altous H., Barhumi I., Al-Dhahir N. Narrow-band Interference Mitigation Using Compressive Sensing for AF-OFDM Systems. 12-th IEEE International Conference on Wireless and Mobile Computing, Networking and Communications (WIMOB 2016). 2016.
  17. Назаров Л.Е. Сигнальные конструкции на основе OFDM-сигналов, устойчивые к влиянию сосредоточенных по спектру помех. Радиотехника и электроника. 2019. Т.64. №8. С.787-795.
  18. Калинин В.И., Радченко Д.Е., Черепенин В.А. Вероятностные характеристики цифрового канала передачи информации на основе непрерывных шумовых сигналов со спектральной модуляцией. Радиотехника. 2015. №8. С.84-94.
  19. Consultative Committee for Space Data Systems (CCSDS). TM synchronization and channel coding - summary of concept and rationale. Information report CCSDS 130.1-G-3. Washington, Green Book. 2020. 130 p.