پاورپوینت کامل و جامع با عنوان روش مالتی پلکس OFDM در 25 اسلاید

OFDM (مدولاسیون تقسیم فرکانس عمود برهم، Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) در واقع یک مدولاسیون باند پایه‌است. OFDM این مدولاسیون همان‌طور که از اسمش پیداست Orthogonal frequency-division multiplexing عملیات مالتی پلکسینگ را با استفاده از تقسیم فرکانس البته به صورت Orthogonal اجرا می‌کند. مفهوم Orthogonal در تقسیم فرکانس به تعامد (عمود بودن) سیگنال‌ها اشاره دارد که به یک تعریف ریاضی بر می‌گردد که در آن هرگاه دو تابع سینوسی در هم ضرب شوند، انتگرال این حاصلضرب در هر پریود زمانی برابر صفر خواهد بود. قبلاً از این نوع مدولاسیون در صنایع نظامی استفاده می‌شده که به آن Multi tone می‌گفتند یعنی یک بازه فرکانسی را به چندین فرکانس حامل یا به عبارت علمی تر زیرحامل(Sub Carrier) تقسیم می‌کردند و بر روی هرکدام از این زیر حامل‌ها بخشی از اطلاعات را ارسال می‌کردند. مزیتهای این روش ارسال دیتا به صورت موازی و غلبه بر محو شدگی درفرکانس مورد نظر (Frequency Selective Fading) است. چون در این حال هر قسمتی از دیتا روی بازهٔ کوچکی از باند فرکانسی حمل می‌شود که محو شدگی روی این بازهٔ کوچک عملاً به صورت خطی ظاهر می‌شود و قابل جبران شدن و نهایتاً استخراج سیگنال است. حال ببینیم تعامد یا Orthogonality در این میان چه نقشی را باز ی می‌کند و چه اثر مثبتی در سیستم ایجاد می‌کند. در واقع مدل OFDM مدولاسیون Multi Tone باعث می‌شود که هرکدام از این زیر حاملها «دو به دو» با هم متعامد باشند و نتیجاتا به دلیل قابلیت تفکیک‌پذیری زیرحامل‌ها که متأثر از این خاصیت، به وجود می‌آید می‌توان آن‌ها را به گونه‌ای در کنار هم چید که بر روی هم همپوشانی داشته باشند چیزی که در حالت Multi Ton امکان نداشت. به راحتی می‌توان دریافت که بر اساس این قابلیت منطقا در یک بازه فرکانسی نسبت به حالت Multi Tone می‌توان تعداد بالاتری از زیرحاملها را ایجاد کرد و این خود به معنی امکان ارسال نرخ بیت بیشتر در پهنای باند فرکانسی کمتر است مثلاً ارسال 30 Mbps در 6 MHz که نسبت این دو یعنی عدد ۵ به عنوان بهروری فرکانسی مطرح می‌شود. البته این بخشی از توانایی‌های این نوع مدولاسیون است توانایی غلبه بر Multi path Fading, Frequency Selective Fading،… از دیگر مزایای استفاده از این سیستم است. ناگفته نماند که در عین حال این سیستم نسبت به رفتارهای غیر خطی بخصوص در حوزهٔ فاز سیگنال بسیار حساس و آسیب‌پذیر است به همین دلیل معمولاً تقویت کننده‌های توان در این نوع سیستم‌ها بسیار گرانقیمت تر از نوعی است که در مدولاسیونهای دیگر مثل DSSS یاFHSS (طیف گسترده) استفاده می‌شوند. قابل ذکر است که همان‌طور که در ابتدا گفته شد OFDM نوعی Coding باند پایه‌است و برای ارسال آن باید از یکی از روش‌های DPSK, QPSK، یا nQAM که (….n=۱۶٬۶۴٬۱۲۸) استفاده کرد.

فهرست مطالب:

جایگاه مدولاتور OFDM

آنچه سبب توجه به شیوه های نوین مالتی پلکس گردید

استفاده از شیوه چند کاریر multi-carrier

ارتوگونالیتی

روش های مالتی پلکس دیجیتال- OFDM

مراحل اجرای OFDM

مثال

یادآوری تبدیل فوریه سیگنالهای پیوسته

تبدیل فوریه توابع مشهور

تبدیل فوریه سیگنالهای گسسته (دیجیتال) DFT

بلوک دیاگرام یک سیستم فرستنده OFDM

تبدیل فوریه سریع FFT

ملاحظات طراحی OFDM

بلوک دیاگرام یک سیستم گیرنده OFDM

سیستم فرستنده رادیوی دیجیتال DAB

استانداردهای و کاربردهای COFDM