ШВИДКІ ПЕРЕТВОРЕННЯ КЛАСУ ФУР'Є В OFDM ТЕХНОЛОГІЇ СИСТЕМ БЕЗПРОВІДНОЇ ПЕРЕДАЧІ ІНФОРМАЦІЇ

https://doi.org/10.23939/ujit2019.01.052
Надіслано: Жовтень 13, 2019
Прийнято: Листопад 20, 2019

Цитування за ДСТУ: Процько І. О. Швидкі перетворення класу Фур'є в OFDM технології систем безпровідної передачі інформації. Український журнал інформаційних технологій. 2019, т. 1, № 1. С. 52–57.

Citation APA: Prots'ko, I. O. (2019). Fast transforms of fourier class in OFDM technology of wireless transmission systems. Ukrainian Journal of Information Technology, 1(1), 52–57. https://doi.org/10.23939/ujit2019.01.052

Автори:
1
Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів, Україна

Ви­ді­ле­но ос­нов­ні мо­ди­фі­ка­ції та стан­дар­ти тех­но­ло­гії OFDM, що за­без­пе­чу­ють ви­со­ку якість зв'яз­ку при ба­га­топ­ро­ме­не­во­му по­ши­рен­ні пе­ре­да­но­го сиг­на­лу. Про­ана­лі­зо­ва­но в струк­ту­рі пе­ре­да­ва­ча ко­му­ні­ка­ційної сис­те­ми на під­ста­ві OFDM тех­но­ло­гії ви­ко­нан­ня швид­ких пе­рет­во­рень кла­су Фур'є. Фун­кцію муль­тип­лек­су­ван­ня/де­муль­тип­лек­су­ван­ня з ор­то­го­наль­ним час­тот­ним роз­ді­лен­ням пок­ла­де­но на об­чис­лю­вач швид­ких пе­рет­во­рень, а пре­ко­дер зас­то­со­вується для змен­шен­ня ви­со­ко­го зна­чен­ня пік-фак­то­ра, що влас­ти­ве OFDM тех­но­ло­гії. Виз­на­че­но ос­нов­ні еле­мен­ти та ви­мо­ги до об­чис­лю­ва­чів, що ви­ко­ну­ють швид­кі пе­рет­во­рен­ня у струк­тур­ній схе­мі ре­алі­за­ції OFDM тех­но­ло­гії. Роз­гля­ну­то зв'язок кіль­кос­ті під­не­су­чих час­тот та об­ся­гу ба­зо­во­го пе­рет­во­рен­ня OFDM тех­но­ло­гії. З'ясо­ва­но мож­ли­вість ви­ко­рис­тан­ня у пре­ко­де­рі пе­рет­во­рень Фурє, Хар­тлі та ко­си­нус­них пе­рет­во­рень. Сфор­мульо­ва­но ос­нов­ні ета­пи по­бу­до­ви струк­тур­них схем швид­ких пе­рет­во­рень кла­су Фур'є на під­ста­ві цик­ліч­них згор­ток. Виз­на­че­ні ета­пи містять: по­бу­до­ву твір­но­го ма­си­ву, виз­на­чен­ня спро­ще­но­го твір­но­го ма­си­ву до­пов­не­но­го ма­си­вом зна­ків, по­бу­до­ву й ана­ліз уза­галь­не­ної струк­ту­ри ба­зис­ної мат­ри­ці, по­бу­до­ву бло­ків об'єднан­ня вхід­них да­них, по­бу­до­ву бло­ків цик­ліч­них згор­ток, по­бу­до­ву бло­ків об'єднан­ня ре­зуль­та­тів цик­ліч­них згор­ток, ви­хо­да­ми яких є ре­зуль­тат пря­мо­го/зво­рот­но­го пе­рет­во­рен­ня кла­су Фур'є на під­ста­ві цик­ліч­них згор­ток. Роз­гля­ну­то прик­лад для об­ся­гу N=16 виз­на­чен­ня твір­но­го ма­си­ву, спро­ще­но­го твір­но­го ма­си­ву й ма­си­ву зна­ків, ба­зис­ної блоч­но-цик­ліч­ної мат­ри­ці, що ви­ко­рис­то­ву­ють­ся при по­бу­до­ві струк­тур­ної схе­ми об­чис­лю­ва­ча. Вста­нов­ле­но мож­ли­вість ви­ко­рис­тан­ня про­це­су по­бу­до­ви струк­тур­них для ав­то­ма­ти­за­ції про­ек­ту­ван­ня струк­тур­них об­чис­лю­ва­чів швид­ких пе­рет­во­рень кла­су Фур'є на під­ста­ві цик­ліч­них згор­ток.

[1]     Abo­ul-Da­hab, Mo­ha­med A., Hag­ras, Esam A. A. A., & El­ha­se­eb, Ah­mad A. (2013). PAPR Re­duc­ti­on Ba­sed on DFT Pre­co­ding for OFDM Sig­nals. In­ter­na­ti­onal Jo­ur­nal of Fu­tu­re Com­pu­ter and Com­mu­ni­ca­ti­on, 2(4), 325–328. https://doi.org/10.7763/IJFCC.2013.V2.177

[2]     Ba­ig, I., & Je­oti, V. (2010). DCT pre­co­ded SLM techniq­ue for PARP re­duc­ti­on in OFDM system. In­ter­na­ti­onal Con­fe­ren­ce on In­tel­li­gent and Ad­van­ced Systems, Ma­ni­la, Phi­lip­pi­nes, Ju­ne 15–17. https://doi.org/10.1109/ICIAS.2010.5716107

[3]     Cruz-Rol­dan, F., Domıngu­ez-Ji­me­nez, M. E., San­sig­re-Vi­dal, G., Amo-Lo­pez, P., Blan­co-Ve­las­co, M., & Bra­vo-San­tos, A. (2012). On the use of discre­te co­si­ne transforms for mul­ti­car­ri­er com­mu­ni­ca­ti­ons. IEEE Trans. Sig­nal Pro­cess, 60(11), (pp. 6085–6090).

[4]     Hrytsiuk, Yu. I., & Nemova, E. A. (2018). Peculiarities of Formulation of Requirements to the Software. Scientific Bulletin of UNFU, 28(7), 135–148. https://doi.org/10.15421/40280727.

[5]     Hrytsiuk, Yu. I., & Zhabych, M. R. (2018). Risk Management of Implementation of Program Projects. Scientific Bulletin of UNFU, 28(1), 150–162. https://doi.org/10.15421/40280130

[6]     Mandyam, G. D. (2004). Si­nu­so­idal transforms in OFDM systems. IEEE Trans. Bro­ad­cast, 50(2), 172–184.

[7]     McClel­lan, J. H., & Ra­der, C. M. (1979). Num­ber The­ory in Di­gi­tal Sig­nal Pro­ces­sing. Pren­ti­ce-Hall, Engle­wo­od Cliffs, N. J.

[8]     Mo­ha­mad, M., Nilsson, R., & van de Be­ek J. (2018). A No­vel Transmit­ter Archi­tec­tu­re for Spectrally-Pre­co­ded OFDM. IEEE Tran­sac­ti­ons on Cir­cu­its and Systems I: Re­gu­lar Pa­pers, 65(8), (pp. 2592–2605).

[9]     Myung, H. G., & Go­od­man, D. J. (2008). Single Car­ri­er FDMA: A New Air In­ter­fa­ce for Long Term Evo­lu­ti­on. John Wi­ley & Sons.

[10]  OFDM. (2019). Imple­men­ting OFDM Mo­du­la­ti­on and De­mo­du­la­ti­on. Ret­ri­eved from: https://www.intel.com/content/www/us/en/programmable/support/support-resources/design-examples/design-software/vhdl/vhd-cyclic-prefix-insertion-ofdm.html

[11]  Protsko, I. (2013). Al­go­rithm of Ef­fi­ci­ent Com­pu­ta­ti­on of DCT I-IV Using Cyclic Con­vo­lu­ti­ons. In­ter­na­ti­onal Jo­ur­nal of Cir­cu­its, Systems and Sig­nal Pro­ces­sing, 7(1), 1–9.

[12]  Protsko, I. (2014). Al­go­rithm of ef­fi­ci­ent com­pu­ta­ti­on of ge­ne­ra­li­zed discre­te Hartley transform ba­sed on cyclic con­vo­lu­ti­ons. IET Sig­nal Pro­ces­sing, 8(4), 301–308.

[13]  Roh­ling, H. (2011). OFDM Con­cepts for Fu­tu­re Com­mu­ni­ca­ti­on Systems. Ber­lin, He­idel­berg: Sprin­ger-Ver­lag.

[14]  Sem­bi­ring, Z., Ma­lek, M. F. A., & Ra­him, H. (2011). Low Comple­xity OFDM Mo­du­la­tor and De­mo­du­la­tor Ba­sed on Discre­te Hartley Transform. Pro­ce­edings of Fifth Asia In­ter­na­ti­onal Con­fe­ren­ce Mo­del­ling Sympo­si­um (AMS), Ma­ni­la, Phi­lip­pi­nes, (pp. 252–256).

[15]  Sha­ri­fi, A. A. (2019). Discre­te Hartley mat­rix transform pre­co­ding-ba­sed OFDM system to re­du­ce the high PAPR. ICT Express, 5(2), 100–103. https://doi.org/10.1016/j.icte.2018.07.001

[16]  Tan, P., & Be­au­li­eu, N. C. (2006). A com­pa­ri­son of DCT-ba­sed OFDM and DFT-ba­sed OFDM in freq­uency offset and fa­ding chan­nels. IEEE Trans.Com­mun, 54(11), (pp. 2113–2125).

[17]  Vishnevskiy, V. M., Lyak­hov, A. I., Portnoy, S. L., & Shakhno­vich, I. V. (2005). Shi­ro­ko­po­losnyye bespro­vodnyye se­ti pe­re­dac­hi in­for­mat­sii. Mos­cow: Pub­lis­hing hou­se Tekhnos­fe­ra. [In Rus­si­an]