18 febbraio 2008 Paolo Falasca - Tesi di Laurea 1

Recupero dell’offset di frequenzaRecupero dell’offset di frequenza

su canali con fading selettivo nel temposu canali con fading selettivo nel tempo

Candidato: Paolo Falasca

Relatori: Prof. Ruggero ReggianniniIng. Vincenzo Lottici

Sommario:

- problematiche di sincronizzazione- algoritmo misto Pilot Aided - Blind- architettura del sistema simulato- risultati e conclusioni

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SincronizzazioneSincronizzazione

Stimatori Pilot-Aided

Stimatori Blind

A causa delle instabilità degli oscillatori usati nei ricetrasmettitori

ed all’effetto Doppler causato dal moto relativo fra trasmettitore e

ricevitore, si verifica una serie di disallineamenti fra i sincronismi

( frequenza , fase e timing ) che vanno necessariamente recuperati

affinché si possa estrarre l’informazione utile dal segnale ricevuto

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Algoritmo misto Algoritmo misto Pilot AidedPilot Aided -- BlindBlind

• • •

( ) ( 1) ( 1) M Lˆ ˆ ,m m m mν ν δν− − ≤ ≤= +

d

p

diretto mapproccio

paia m

⎧⎪⎨⎪⎩

@

@

I

I

--------

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Architettura del sistema simulatoArchitettura del sistema simulato

2 , 1, 2, ,j ii i i iz d e n i Lπνα= + = LModello dell’osservatoModello dell’osservato

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Struttura del Struttura del burstburst

P =Pilot ; D=Payload

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Modello del Modello del canalecanale

canale PASSA-BASSO

di Butterworth

0 10

1

10C

w

Tempo di CoerenzaTf

τ≡= ;

f

w= fc

vc≡Banda Doppler

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Costruzione del Costruzione del burstburst

→ Ripetizione di un gruppo ciclico (pattern)

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RisultatiRisultati – (1,10)– (1,10)

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

20181614121086420

ES/N0

d..1 p..1

d..2 p..2

d..3 p..3

P-A

ƒw = 0.01, L=100 (1,10), Η =10%Ω=[−0.1,0.1 ]

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

-0.08 -0.04 0.00 0.04 0.08

ν

..1d ..2d ..3d ..1p ..2p ..3p

ƒw = 0.01, L=100

(1,10), Η =10%Ω=[−0.1,0.1 ]

-P A

ν =0.02 SNR =15dB

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RisultatiRisultati – (1,3)– (1,3)

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

20181614121086420

ES/N0

d..1 p..1

d..2 p..2

d..3 p..3

P-A

ƒw = 0.01, L=100 (1,3), Η =33%Ω=[−0.1,0.1 ]

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

-0.08 -0.04 0.00 0.04 0.08

ν

..1d ..2d ..3d ..1p ..2p ..3p

ƒw = 0.01, L=100 (1,3), Η =33%Ω=[−0.1,0.1 ]

-P A

ν =0.02 SNR =15dB

18 febbraio 2008 Paolo Falasca - Tesi di Laurea 10

RisultatiRisultati – (9,10)– (9,10)

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

20181614121086420

ES/N0

d..1 p..1

d..2 p..2

d..3 p..3

P-A

ƒw = 0.01, L=100

(9,10), Η =90%Ω=[−0.1,0.1 ]

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

-0.08 -0.04 0.00 0.04 0.08

ν

..1d ..2d ..3d ..1p ..2p ..3p

ƒw = 0.01, L=100

(9,10), Η =90%Ω=[−0.1,0.1 ]

-P A

ν =0.02

SNR =15dB

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RisultatiRisultati – (0,100)– (0,100)

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

-0.08 -0.04 0.00 0.04 0.08

ν

..1d ..2d ..3d ..1p ..2p ..3p

ƒw = 0.01, L=100

(0,100), Η =0%Ω=[−0.1,0.1 ]

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

20181614121086420

ES/N0

ƒw = 0.01, L=100

(0,100), Η =0%Ω=[−0.1,0.1 ]

..1d ..1p

..2d ..2p

..3d ..3p

ν =0.02 SNR =15dB

18 febbraio 2008 Paolo Falasca - Tesi di Laurea 12

ConclusioniConclusioni

Con overhead realistici ( tipo del 10% ) e con simboli pilota

distribuiti singolarmente ed equispaziati, per SNR medio-alti il

MIX funziona ancora bene, mentre il P-A fallisce del tutto

Il MIX può anche lavorare in totale assenza di simboli pilota,

raggiungendo un’efficienza informativa del 100% , mantenendo

prestazioni sostanzialmente identiche al caso overhead del 10%

L’algoritmo può essere facilmente esteso anche al caso di

sistema multicarrier agendo sulla struttura del vettore osservato