Diseño de algoritmos de módem de banda ancha
Con la construcción y el desarrollo de redes digitales, cada vez se transmiten más datos de alta velocidad a través de canales digitales económicos, convenientes y confiables. Por lo tanto, la necesidad de módems de banda ancha no es urgente y no hay avances evidentes en investigación y desarrollo. En un sistema multiportadora, el ancho de banda nominal de un canal telefónico analógico es de 4 kHz. Se combinan 12 canales en un grupo base con un ancho de banda de 48 kHz (se combinan 60 ~ 108 kHz). un grupo base con un ancho de banda de 48 kHz (60 ~ 108 kHz Superior a 240 kHz (312 ~ 552 kHz). Según las diferentes bandas de frecuencia que ocupan los módems de banda ancha, existen módems de grupo básico, módems de supergrupo y módems de grupo principal.
Diseño de algoritmos de módem de banda ancha
Sistema de transmisión
La multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) se utiliza ampliamente en comunicaciones inalámbricas de banda ancha para aumentar las velocidades de transmisión de datos y evitar capacidades de interferencia multitrayecto y simplifica el diseño del ecualizador. Para mejorar la capacidad de resistir interferencias por trayectos múltiples, se puede considerar la ecualización en el dominio de frecuencia de una sola portadora.
Sincronización del sistema
(1) Sincronización de cuadros
El sistema OFDM tradicional utiliza el algoritmo Minn para lograr la sincronización de cuadros, lo cual es difícil de lograr con una señal baja. Relación ruido de aproximadamente 5 dB. Sincronización fiable. Para lograr una sincronización de trama confiable con una relación señal-ruido baja, se puede utilizar el algoritmo de adquisición de código de espectro ensanchado del sistema de espectro ensanchado. Sin embargo, cómo reducir el impacto de la interferencia multitrayecto en la sincronización es un problema que vale la pena abordar. estudio profundo La superposición relacionada con el retraso y la interferencia de múltiples rutas se pueden usar para lograr una sincronización de trama confiable y se utilizan otros métodos para mejorar la resistencia de múltiples rutas y el rendimiento de la sincronización. Los dos algoritmos anteriores son métodos de detección basados en energía y es probable que aparezcan múltiples picos de correlación cuando hay interferencia de trayectorias múltiples. El algoritmo de sincronización de cuadros de correlación en el dominio de la frecuencia basado en FFT se puede utilizar para evitar múltiples picos de correlación. El principio básico es transformar la señal de sincronización después de que la correlación se desensanche. Cuando las secuencias de transmisión y recepción están sincronizadas, aparecerán picos obvios en el espectro. Este método puede lograr una sincronización de cuadros confiable con una relación señal-ruido baja.
(2) Sincronización de bits
El algoritmo de sincronización de posición de ruta máxima basado en la búsqueda de correlación en el dominio de frecuencia puede lograr una sincronización de bits confiable, es decir, basado en el algoritmo de sincronización de marco de correlación en el dominio de frecuencia basado en FFT activado, la posición máxima del pico del espectro de correlación del dominio de frecuencia se busca en un símbolo, y la posición máxima del pico del espectro es la posición precisa de sincronización de bits. La sincronización de portadoras se puede lograr utilizando el algoritmo SchIIlidl o el algoritmo M&m.
Estimación de canal
Cuando la relación señal-ruido es alta (superior a 5 dB), se pueden utilizar dos secuencias repetidas de entrenamiento en el dominio del tiempo para la estimación de canal. Cuando la relación señal-ruido es baja, los algoritmos tradicionales de estimación de canales no podrán estimar las características del canal de manera efectiva. En este momento, la secuencia de dispersión en el encabezado de sincronización se puede usar para estimar la respuesta al impulso en el dominio del tiempo del canal y luego estimar las características del dominio de la frecuencia del canal.
Equilibrado
La ecualización tradicional de forzamiento cero no producirá interferencia entre símbolos, pero amplificará el ruido en canales con desvanecimiento selectivo de frecuencia, especialmente cuando el canal está en lo profundo del dominio de la frecuencia. Desvanecimiento del tiempo cero. El algoritmo de error cuadrático medio mínimo (MMSE) tiene un mejor rendimiento de ecualización que la ecualización forzada a cero, especialmente cuando el canal tiene ceros con desvanecimiento profundo en el dominio de la frecuencia, el ruido del canal no se sobreamplificará, pero habrá algo de ruido residual después. Ecualización. Interferencia entre códigos.