Többvivős adatátviteli rendszer megvalósítása szoftverrádión
Jelenleg több szélessávú telekommunikációs rendszerben alkalmaznak többvivős adatátviteli eljárásokat (Wifi, LTE, DVB-T, stb.). Az egyvivős rendszerekhez képest a többvivősek számos szempontból előnyösebbek. Valós rendszerekben az implementálás során több problémával is szembesülünk. Erre a szakirodalomban számos megoldás is található, ám ezek pontosságukban, alkalmazhatóságukban és számításigényükben széles skálán mozognak.
A többvivős rendszerek közül a legelterjedtebb az OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulációs séma. Ideális esetben az OFDM jel (ortogonalitása miatt) könnyen demodulálható, a kódolt adatok egyszerűen visszanyerhetőek. Valós rendszerekben a különféle analóg eszközök többféle hibát is okozhatnak. Ilyen hibák például az adó és vevő keverőoszcillátorának frekvenciakülönbségéből adódó frekvenciahiba, az I és Q ág függetlenségének sérülése, additív zaj, illetve az erősítők okozta nemlinearitás. A vétel során elsődleges szerepet játszik a helyes időzítés, melynek hibájából adódhat szimbólumok közti áthallás. A valós rendszerekben kompenzálni kell továbbá az átviteli csatornán fellépő többutas terjedés torzító hatását is. Munkám során az időzítési- és frekvenciahiba kiküszöbölésének megvalósítására helyeztem a hangsúlyt. Szimulációk segítségével megvizsgáltam különféle algoritmusok teljesítőképességét, és ezek alapján javaslok konkrét szinkronizációs sémát.
A elméleti megoldásokat szimuláción kívül valós környezetben is verifikálom. Ehhez az Ettus Research szoftveresen programozható rádióját, az USRP2-t (Universal Software Radio Peripheral) használtam. A dolgozatban kitérek az általam kidolgozott szoftverarchitektúra bemutatására is.
Kognitív rádiós rendszerekben egyre nagyobb figyelmet kapnak az általános FBMC (Filter Bank Multicarrier) sémák, mivel a szomszédos csatornákba szivárgásuk jóval alacsonyabb, mint az OFDM rendszereké. Ezért a vizsgálat részeként nem csak OFDM rendszerekkel, hanem általános FBMC sémákkal is foglalkozom. A séma még kevéssé ismert, gyakorlati megvalósítására is kevés példa van. Az általam létrehozott tesztkörnyezet segítségével a szimulált eredmények könnyen ellenőrizhetők, és a két eljárásra kidolgozott algoritmusok összehasonlíthatók.
szerző
-
Horváth Bálint Dr.
villamosmérnöki
nappali
konzulensek
-
Dr. Horváth Péter
egyetemi docens, Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék -
Dr. Kollár Zsolt
Egyetemi docens, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék
