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第五章 模擬結果

5.2 通道脈衝響應已知

OFDM 系統中子載波數目( N ) 128

CP 數目 N/ 8

通道路徑數目(ν ) 4

Jake’s 通道模型中震盪器數目(M ) 16

正規化都卜勒頻率( f T ) d S 0.05 or 0.1 載波頻率( f ) c 4.5G Hz

車速 100 km / hour

表 5-1 電腦模擬參數設定

5.2 通道脈衝響應已知

首先我們假設通道脈衝響應在接收端為已知,所以可以完全知道在頻域作 MMSE 等化器與連續 ICI 消除所需通道增益的資訊。這部分的模擬數值分析主要 可分為章節 5.2.1 之 SISO-OFDM 與章節 5.2.2 之 MIMO-OFDM 兩種系統來討論,

其中會各自再根據兩種不同通道情況來觀察比較 BER,一個是 f T =0.05,另一

個是 f Td S =0.1,此外,為了表現出不同 K 值對效能的影響,我們將考慮 1, 5, 15, 128

K = K = K = K= 這四種不同子載波數目來模擬分析。

5.2.1 SISO-OFDM 系統

圖 5–1 與圖 5–2 是在 MIMO-OFDM 系統下分別比較K=1,K=5,K= 時的15 MMSE 等化器與K =1,K =5,K =15時的連續 ICI 消除器,在不同正規化都卜勒頻 率的效能。當 MMSE 隨著 K 值愈大愈改善其 BER 效能的同時,在高 SNR 的地方 卻出現了 error floor 的情況,從圖 5–1 與圖 5–2 中也可以發現,在 K 相同的情況 下,連續 ICI 消除器的效能都比 MMSE 等化器好許多。當K = 的時候,雖然都卜1 勒頻率很低( f Td S =0.05),但是因為沒有考慮到其他子載波對其的干擾,所以連 續 ICI 消除器的效能與 MMSE 一樣都沒有很好,同樣會出現 error floor 的情況。

K = 時連續 ICI 消除器的效能相較於5 K = 時已經有相當大幅的改善,其 BER1 曲線與K =15的距離相當近,彼此的間隙不大,也就是說相較下考慮的子載波數 到K = 時便可有相當不錯的效能,對於硬體實現上複雜度的降低有顯著的效益。5 此外可以發現連續 ICI 消除器可以有效地壓抑與消除 ICI 的問題,在 K 值較小(運 算複雜度較低)時較 MMSE 等化器表現為佳,可以大幅改善系統效能。

0 5 10 15 20 25 30 35 40 10-6

10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100

SNR(dB)

BER

1 tap MMSE 5 tap MMSE 15 tap MMSE 1 tap L-SIC 5 tap L-SIC 15 tap L-SIC

圖 5–1 SISO-OFDM 系統中,通道已知,f Td S =0.05MMSE 等化器與連續 ICI 消 除器之 BER 效能比較

0 5 10 15 20 25 30 35 40 10-6

10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100

SNR(dB)

BER

5 tap MMSE 15 tap MMSE 1 tap L-SIC 5 tap L-SIC 15 tap L-SIC

圖 5–2 SISO-OFDM 系統中,通道已知, f Td S =0.1,MMSE 等化器與連續 ICI 消 除器之 BER 效能比較

5.2.2 MIMO-OFDM 系統

圖 5–3 與圖 5–4 是在 MIMO-OFDM 系統(NT =NR = )下,分別比較2 5, 15, 128

K= K= K= 時的 MMSE 等化器與K =1,K =5,K =15時的連續 ICI 消除器,

在不同正規化都卜勒頻率( f Td S =0.05 or 0.1)的效能。由圖 5–3 與圖 5–4 可以 很明顯的看到,當K = 時,連續 ICI 消除器的效能都非常的差,因此在1

MIMO-OFDM 系統中檢測訊號時會受到其他天線同一個子載波的影響非常大,所 以不能只單純考慮自己,而必須將其他干擾源一併考慮消除。當K = 時,因為有5 多考慮幾個其他天線同一個子載波與鄰近子載波上的干擾,所以效果就有較K =1 時改善。其中K = 時在低 SNR 的部分,連續 SIC 的效能比5 K =128時 MMSE 等 化器的效能好,但在高 SNR 時,兩者效能相近且均出現 error floor 的現象。而 MMSE

等化器在低 SNR 時,K =15與K =128的效果相近,但在高 SNR 時,K =128會 略好一些,但一樣在 SNR 漸高時會逐漸出現 error floor 的情況。對連續 ICI 消除 器而言,K = 在5 SNR=40 dB附近下降趨勢漸緩,在K =15的效能明顯較K = 時5 佳。但是因為 MIMO-OFDM 系統有來自其他天線干擾,所以K = 的效能無法像5 在 SISO-OFDM 系統中那麼近似K =15的效能。但是與 SISO-OFDM 系統一樣的現 象是,在 K 相同的情況下,連續 ICI 消除器的效能都比 MMSE 等化器好許多。

0 5 10 15 20 25 30 35 40

10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100

SNR(dB)

BER

5 tap MMSE 15 tap MMSE 128 tap MMSE 1 tap L-SIC 5 tap L-SIC 15 tap L-SIC

圖 5–3 MIMO-OFDM 系統中NT =NR =2,通道已知, f Td S =0.05,MMSE 等 化器與連續 ICI 消除器之 BER 效能比較

0 5 10 15 20 25 30 35 40 10-6

10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100

SNR(dB)

BER

5 tap MMSE 15 tap MMSE 128 tap MMSE 5 tap L-SIC 15 tap L-SIC

圖 5–4 MIMO-OFDM 系統中NT =NR =2,通道已知,f Td S =0.1,MMSE 等化 器與連續 ICI 消除器之 BER 效能比較

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