پاورپوینت مزایا و مشکلات استفاده از تکنیک OFDM در سیستم رادیو هوشمند

پاورپوینت مزایا و مشکلات استفاده از تکنیک OFDM در سیستم رادیو هوشمند (pptx) 19 اسلاید

دسته بندی : پاورپوینت

نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد اسلاید: 19 اسلاید

قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :

بنام خدا 1 مزایا و مشکلات استفاده از تکنیک OFDM در سیستم رادیو هوشمند ( COGNITIVE RADIO ) 2 چکیده مقدمه چرا OFDM برای رادیو هوشمند مورد مناسبی است Spectrum Sensing Spectrum shaping Adapting to the Environment Multiple Accessing And Spectral Allocation Interoperability 3 مقدمه مالتي پلكس ارسال همزمان چند سيگنال پيام روي يك كانال واحد را مالتي پلكس گويند مالتي پلكس به دو روش كلي صورت می گیرد : FDM : مالتي پلكس با تقسيم فركانس TDM : مالتي پلكس با تقسيم زمان مدولاسيون Multi Tone در گذشته در صنايع نظامي از نوعي مدولاسيون به نام Tone Multi استفاده مي شد که يك بازه فركانسي را به چندين زير حامل (Sub Carrier) تقسيم مي ك ن ند . مزيت های این عمل عبارتند از: ارسال موازي اطلاعات و در نتیجه انتقال سريعتر اطلاعات غلبه بر محو شدگي فركانس انتخابي، یعنی با از دست رفتن يك يا چند زير حامل، تمام اطلاعات از بين نمي رود و مي توان براي تصحيح اين زير حامل ها از كد گذاري تصحيح خطا استفاده كرد 4 مقدمه مدولاسیون تقسیم فرکانسی متعامد (OFDM) multiplexing) (Orthogonal frequency division در واقع OFDM مدل تصحيح شده مدولاسيون Multi Tone مي باشد و مزيت آن بحث تعامد در آن مي باشد ، بدين صورت كه زير حامل ها دو به دو با يكديگر متعامد هستند . اين مدولاسيون عمليات مالتي پلكسينگ را ب ه صورت متعامد انجام مي دهد . همانطور که درشكل روبرو مشاهده می شود در OFDM 50 درصد در پهنای باند صرفه جویی شده است. 5 مقدمه در سیستم رادیو هوشمند، استفاده از پهناي باند به صورت فرصت طلبانه مي باشد. این سیستم ، استفاده کننده را قادر مي سازد که : مشخص کند که چه بخشي از پهناي باند آزاد است و در بخش هايي از فرکانس که متعلق به استفاده کنندگان مجاز مي باشد، فعاليت مي کند تا بتواند حضور استفاده کنندگان مجاز را تشخيص دهد . (Spectrum sensing) توانايي انتخاب بهترين کانال موجود (spectrum management) . هماهنگ کردن دسترسي به اين کانال با ساير استفاده کنندگان (spectrum sharing) . تخليه کردن کانال در صورت ورود استفاده کنندگان مجاز (spectrum mobility) . در اين سيستم ها براي عملکرد بهتر لازم است که تا حدي از معماري لايه اي عدول کرده و لايه هايي مختلف ارتباط هاي بيشتري با همديگر داشته باشند 6 مقدمه Cognitive radio را میتوان به عنوان نمونه اي از مخابرات بي سيم که در آن يک شبکه يا يک نود بي سيم پارامترهاي ارسال يا دريافت خود را تغيير مي دهد تا از تداخل با استفاده کنندگان مجاز يا غير مجاز جلوگيري شود ، تعریف کرد. براساس این تعريف دو ويژگي اساسي براي اين راديو مي توان در نظر گرفت : ويژگي ناظر بر توانايي راديو در بدست آوردن اطلاعات از محيط پيرامون خود مي باشد که با استفاده از اين ويژگي مي توان د بخش هايي از باند فرکانسي را که در زمان ها و مکان هاي مشخص به صورت استفاده نکرده وجود دارند را شناسايي کرد ه و به دنبال آن بهترين پهناي باند و پارامتر هاي متناظر را مشخص ک ن د. ويژگي دیگر این توانايي را به راديو مي دهد که به صورت ديناميکي متناسب با تغييرات محيط اطراف برنامه ريزي شود و پارامتر هاي خود را تغيير دهد. به عبارت ديگر راديو داراي توانايي برنامه ريزي شدن براي ارسال و دريافت در فرکانس هاي مختلف مي باشد. دو ويژگي فوق راديو را قادر مي سازد که با توجه به تخصيص وسيع پهناي باند به استفاده کنندگان مختلف به صورت ثابت، از اين باندهاي فرکانسي به صورت مشترک با استفاده کنندگان مجاز استفاده کنند 7 چرا OFDM برای رادیو هوشمند مورد مناسبی است اصول دریافت کردن و امکانات شکل دهی طیف در OFDM ، بعلاوه انعطاف پذیری و قابلیت تطابق، ِِِِِِِِِِِِِِ شاید OFDM را به عنوان بهترین تکنولوژی ارسال پیام برای سیستم های رادیو هوشمند معرفی کرده است. در ادامه تعدادی از نیازمندیهای رادیو هوشمند را ارائه کرده و توضیح میدهیم که OFDM چگونه میتواند این نیازمندیها را برآورده کندِ . این نیازمندیها عبارتند از: Spectrum Sensing Spectrum shaping Adapting to the Environment Multiple Accessing And Spectral Allocation Interoperability 8 Spectrum sensing یکی از مهمترین عناصر در مفهوم رادیو هوشمند توانایی آ ن برای اندازه گیری و حس کردن و آگاهی یافتن از شرایط مهم عملیاتی است سیستم باید آگاهی از نیازهای ما ، کاربران ، گره ها و تاسیسات ثابت شبکه ، سیاست های محلی و دیگر محدودیت های عملیاتی داشته باشد. در سیستمهای OFDM تبدیل از حوزه زمان به حوزه فرکانس با استفاده از FFT ) تبدیل فوریه سریع ( انجام می پذیرد ، با استفاده از خروجی FFT گیرنده می کوشد تا وجود کاربر اولیه را در باند تشخیص دهد در این الگوریتم حس کردن ، ق ا بلیت مدار بندی FFT در سیستم های OFDM باعث آسان شدن شرایط لازم ونیازمندیها در سخت افزار میشود .علاوه بر این نیازمندیهای محاسباتی در الگوریتم های حس کردن طیف کاهش می یابد زیرا گیرنده قبلا برای تبدیل کردن سیگنال دریافت شده به حوزه فرکانس برای آ شکار سازی داده از FFT استفاده کرده است. 9 Spectrum shaping برای کاربران هوشمند داشتن یک پوشش طیف انعطاف پذیر و کنترل بر پارامترهای شکل موج مثل پهنای باند سیگنال ،سطح توان وفرکانس میانی ، بسیار مطلوب است. سیستم های OFDM به دلیل خاصیت منحصر به فرد سیگنالینگ خود می توانند این انعطاف پذیری را انجام دهند. با ناتوان ساختن تنظیم زیر حامل ها، سیگنال OFDM میتواند برای پوشش طیف دلخواه و مناسب ومورد نیاز شکل دهی طیف را تطابق بدهد وشکل دهی را انجام دهد. مثالی از حس کردن طیف و طرز عملکرد شکل دهی در سیستم هوشمند مبتنی بر OFDM در شکل زیر نشان داده شده است. 10