Unique-Word-Based OFDM

基于独特字的 OFDM

• 批准号: 196624380
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Johannes Huber
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Informationsübertragung
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/196624380?language=en
• 关键词: Unique; Word; Based; OFDM

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) stellt eine der wichtigsten drahtlosen Kommunikationstechnologien dar. Zur Vermeidung von Intersymbolinterferenz werden bei OFDMDatenübertragung aufeinanderfolgende Symbole durch ein Guard Intervall getrennt. Üblicherweise werden in den Guard Intervallen sogenannte Cyclic Prefixes (CPs) eingefügt. Im beantragten Projekt soll ein OFDM Übertragungskonzept erforscht werden, in dem die CPs durch deterministische Sequenzen, die wir als Unique Words (UW) bezeichnen, ersetzt werden. Da die UWs bekannte deterministische Sequenzen darstellen, können diese vorteilhaft für die Schätzung von Systemparametern verwendet werden. In zwei in Kürze erscheinenden Konferenzpublikationen sowie in einem eingereichten Journal-Manuskript wird von uns eine Methodik beschrieben, wie UWs in ODFM Symbolen erzeugt werden können. Die vorgeschlagene Lösung kann auch als komplexwertiger Reed-Solomon (RS)-Code innerhalb der OFDM-Subträgersymbole interpretiert werden. Hierbei wird die notwendige Redundanz durch geeignetes Laden von so genannten redundanten Subträgersymbolen eingeführt. Für den Empfänger wurde ein LMMSE (Linear Minimum Mean Square Error) Schätzer entwickelt, der als kombinierter Zero-Forcing- und Rauschreduktionsansatz verstanden werden kann. Das derart aufgebaute Gesamtsystem weist für typische frequenzselektive Szenarien eine deutlich bessere Gesamt-Performance als klassisches CP basiertes OFDM (CP-OFDM) auf. Diese Performance-Steigerung ist umso bemerkenswerter als es sich bei dem in unseren bisherigen Forschungsarbeiten verwendeten Empfängeransatz um ein suboptimales Schätzverfahren handelt.Im Rahmen des Forschungsprojekts sollen die folgenden wichtigen Fragestellungen untersucht werden:• Generierung und Design des Unique Words:Bei den durchgeführten Voruntersuchungen wurde die mittlere Gesamtenergie der redundanten Subträgersymbole mittels einer Permutationsmatrix reduziert. Die redundante Energie liegt jedoch noch in derselben Größenordnung wie die der Datensymbole. Unterschiedliche Ansätze zur weiteren Reduktion der redundanten Energie sollen untersucht werden. Erste numerische Untersuchungen zeigen, dass der von uns vorgeschlagene Ansatz auch verbesserte spektrale Eigenschaften aufweist. Dieser Aspekt soll analytisch untersucht und mögliche zusätzliche Optimierungen, z.B. bezüglich der Permutationsmatrix sollen analysiert werden. Schließlich sind die UW-Signalformen zu designen. Hierbei muss auf die Erfüllung von spektralen Vorgaben eingegangen werden, jedoch muss das Design auch unter dem Blickwinkel der Systemparameterschätzung optimiert werden.• UW basierte Systemparameterschätzung:In drahtlosen Kommunikationssystemen sind typischerweise eine Vielzahl von Systemparametern zu schätzen. Im Speziellen sollen im Rahmen des Projekts die Verwendungsmöglichkeiten des UWs für die Schätzung und das Nachregeln von Trägerfrequenzabweichungen, I/Q Amplitudenund Phasenabweichungen sowie für die Schätzung und das Nachregeln des Kanalfrequenzganges untersucht werden.• Datenschätzung unter der Verwendung von UW basierter a-priori Information:Der LMMSE Schätzer stellt eine suboptimale jedoch sehr komplexitätsarme Lösung für einen UW-OFDM Empfänger dar. Im Rahmen des Projekts sollen zum einen Performance- und Komplexitätsoptimierungen für das linearen Empfangskonzept durchgeführt werden, zum anderen sollen nichtlineare Schätzverfahren wie beispielsweise das aus der MIMO-Detektion bekannte Sphere Decoding oder nichtlineare MMSE Schätzer untersucht werden.• PAPR (Peak to Average Power Ratio) Reduktion:Wie auch die klassische OFDM-Übertragung, so weist auch UW-OFDM ein hohes PAPR auf. Methoden zur PAPR Reduktion sollen auf UW-OFDM adaptiert und optimiert werden.

正交频分复用技术（OFDM）是一种采用正交频分复用技术的通信技术。符号间干扰的研究：符号间干扰与保护。Üblicherweise werden in den Guard间隔sogenannte循环前缀（CPs） eingefgt。在该项目中，OFDM Übertragungskonzept是一种基于确定性序列（deterministische sequenen）、确定性序列（Unique Words， UW）、确定性序列（ersetzt werden）、确定性序列（ersetzt werden）。[2][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1]。In zwei In k<s:1> rze erscheinenden konferenzpubllikationen sowie In einem eingereichten journal - manuscript; In ODFM Symbolen erzeugt werden können。Die vorgeschlagene Lösung kann auch als komplexwertiger reid - solomon (RS)-Code innerhalb der OFDM-Subträgersymbole interpretiert werden。河北省风力发电机组机组机组机组机组机组机组机组机组机组机组机组机组。<s:1> rden Empfänger wurde ein LMMSE（线性最小均方误差）Schätzer entwickelt， der als kombinierter零强迫- und rauschreduktionsanatz verstanden werden kann。作为一种典型的频率选择性的系统，该系统的性能分类为CP-OFDM （CP-OFDM）。disese Performance-Steigerung ist umso bemerkenswerter也在un7 biserigen forschungsaren之间的verwendeen Empfängeransatz和在suboptimales Schätzverfahren handelt之间进行了研究。in Rahmen des Forschungsprojekts sollen die folgenden wilichtigen Fragestellungen untersugen untersugen untersche werden：•通用与设计独特的词：Bei den durchgefhrten Voruntersuchungen wurde die mittlere gesamtenerggie der redundantten Subträgersymbole mittels iner Permutationsmatrix reduziert。Die redundante energy light jedoch noch in derselben Größenordnung Die der datensymbol。Unterschiedliche Ansätze zur weiteren冗余能量的还原。(1)数值特征分析，数值特征分析，光谱特征分析。[2][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1]。Schließlich sind die UW-Signalformen zu designen。研究对象为设计对象，研究对象为优化设计对象，研究对象为优化设计对象，研究对象为优化设计对象。•UW basierte Systemparameterschätzung：在drahtlosen Kommunikationssystemen和typischerweise中，Vielzahl von systemparameter zu schätzen。Im Speziellen sollen Im Rahmen des projects die Verwendungsmöglichkeiten des UWs f<s:1> r die Schätzung and das Nachregeln von Trägerfrequenzabweichungen, I/Q amplitude udenund phasenenweichungen sowie f<s:1> r die Schätzung and das Nachregeln des kanalfrequenzes untersuche werden。•Datenschätzung under der Verwendung von UW先验基础信息：der LMMSE Schätzer stellt eine suboptimale jedoch sehr komplexitätsarme Lösung f<e:1> r einen UW- ofdm Empfänger dar。在Rahmen des Projekts sollen zum einen Performance- und Komplexitätsoptimierungen ffgr das linearen Empfangskonzept durchgefhrt werden中，zum anderen sollen nhtlineare Schätzverfahren beispielsweise das aus der mimo - detection bekante Sphere Decoding odernhtlineare MMSE Schätzer untersucht werden。•PAPR（峰值与平均功率比）降低：每个模块分类为OFDM-Übertragung，因此每个UW-OFDM在PAPR范围内。基于UW-OFDM自适应和优化算法的PAPR降低方法。