通道模型參數未知

圖 5.14 為傳送端產生之 CN 對於符元同步,頻率偏移估計補償以及通道估 計的影響.我們對於以上三者的估計均使用前面說介紹的方法.模擬結果發現 此方法估計出的參數與實際上是相當接近.

圖 5.15 則為 CSNR 相對於 CR 之間的關係示意圖.圖 5.16 是在高 SNR 下 利用 CSNR 查表的方式在接收端進行 CR 的估計效果.圖 5.17 則是低 SNR 的情 況.結果告訴我們在低 SNR 下會有一些 CR 估計的準確性會略為降低,而因素來 自通道雜訊(AWGN).

圖 5.18 則是套入 DVB-T 規格後在各種參數估計下針對傳送端 Clipping 補償效果之比較.圖 5.19 則是針對接收端之 Clipping 比較.由於接收端產生之 CN 對系統影響較嚴重,因此我們 CR 僅取 8dB.但模擬發現在高訊雜比時改善效 果並非相當理想,與沒有 Clipping 的情況比較仍有一段差距,主要原因是因為接 收端產生的 CN 經過 FEQ 後會有放大的效應,造成通道估計偏差,進而影響 DAR 與 CNEC 的效果.圖 5.20 則是對於通道估計採以遞迴的方式,與圖 5.19 比 較,發現此方法可以增加通道估計的準確性並增加 DAR 與 CNEC 的效果.

30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50

Symbol Erro Rate

lower bound with known channel lower bound with estimated channel

圖 5.14 假設 CR 已知,考慮符元同步,頻率偏移補償以及通道估計對 DAR 補償效果的影響

Clipping ratio (linear domain)

CNSR

圖 5.15 CNSR 相對於 CR 之理論值

30 32 34 36 38 40 42 44 46 48

Symbol Error Rate

DAR,I=3,with known CR DAR,I=3,with estimated CR

圖 5.16 高 SNR 下 CR 估計之效果

Symbol Error Rate

DAR,I=3,with known CR DAR,I=3,with estimated CR

圖 5.17 低 SNR 下 CR 估計之效果 (CR=5dB , DAR , I=3 , N=2048 , 16-QAM)

30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50

Symbol Error Rate

lower bound

Symbol Error Rate

lower bound

30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 10^-6

10^-5 10^-4 10^-3 10^-2 10^-1 10⁰

SNR

Symbol Error Rate

lower bound

without compensation CNEC,I=4

DAR,I=4

圖 5.20 使用遞迴估計之通道下的 DAR 與 CNEC 對消除接收端產生之 CN 效果比較 (CR=8dB , N=2048 , 64-QAM)

第六章 結論

回顧之前的討論,首先我們針對 OFDM 系統本身的高 PAPR 的問題採以限 制訊號振幅之方式來解決.而其後果是會引進所謂的 CN.對此我們藉由在傳送 端作超頻取樣以及加入一個低通濾波器的方式來達到在傳送訊號之前就先壓 抑 CN 的成分.至於在接收端,我們利用數學分析的方式了解 DAR 以及 CNEC 這兩個演算法運作的機制以及其優缺點.最後我們同時考慮在傳送端作超頻取 樣搭配在接收端執行 CNEC 的方式,希望可以降低 CNEC 可以容忍的最低 CR.

此外在考慮為了降低接收機中 ADC 所需位元數所形成的 Clipping 效應,我們也 提出修正後的 DAR 以及 CNEC 以符合需求.透過比較傳送端以及接收端兩處 產生之 CN 之不同處,我們發現由於通道的因素,造成接收端產生之 CN 經過 FEQ 之後會有被放大的現象.這也說明了為何接收端產生的 CN 對於系統的影 響較為嚴重.

接著,我們考慮在 DVB-T 環境中所面臨的非理想因素對於 DAR 與 CNEC 的補償效果之影響.主要為符元與頻率的同步,以及通道估計三個較為重要的 因素.於此我們採用較為簡單的演算法來估計以上三個參數.符元以及頻率同 步的部分我們使用 CP 存在之特性來完成,同時靠著 DVB-T 中相當長的 CP 來 平均 CN 對同步的影響.至於通道估計的部分我們藉由 scattered pilots 以及內插

(Cubic)的方式估計通道頻率響應,並且同樣利用平均的方式來降低 CN 對於通 道估計的影響.透過電腦模擬發現以上方式都可以達到不錯的效果.

最後為了解決當 Clipping 發生於傳送端時,CR 在接收端可能為未知的問 題.我們提出利用 CN 以及傳送訊號的功率比值(CNSR)的方式在接收端估計 CR.此方法可以準確估計 CR 的大小.而最後針對接收端之 Clipping 我們建議使 用遞迴方式估計通道頻率響應以加強 DAR 與 CNEC 的消除 CN 的效果.而模 擬結果亦顯示以上方法都可以有效降低 CN 的對系統的干擾以及對於參數估 計的影響.

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