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h Z Z Z Y

( 3-16 )

之後,再利用hˆls去執行前兩節的演算法,則系統的流程圖可表示如下

圖 3–6 decision feedback ISI cancellation

3.6 通道追蹤(channel tracking)

在3.6 中,我們成功地以前置循環訊號估出脈衝響應,由模擬得知,在非時 變的正交分頻多工系統中,我們的演算法會有很不錯的表現,然而實際上通道可 是時變(time-varing)的,所以單用前置循環訊號估得的脈衝響應去解一個封包的 訊號,可能會有誤差產生,所以通道追蹤(channel tracking)在 OFDM 系統中也是 一個非常重要的環節。

在時變的OFDM 系統中,已有不少通道追蹤的演算法存在,但是大部分都 是在頻域裡去調整頻率響應,接下來,我們將提出一個在時域調整脈衝響應的演 算法,這方法不但能有效率地降低計算複雜度,另一方面,我們也可以藉所估出

的脈衝響應和前面幾節的演算法結合起來,在時變通道中有效率地消除符元間的

衝響應相乘。

接下來我們便用所估得的 H 對訊號來對第一個符元做解調,解得的訊號 ˆX,利用決策回授的觀念(decision feedback),藉著接收到的訊號第 i 個次載波Yi

與測得訊號Xˆi之第 i 個次載波的比值,我們可以得到一個新的頻率響應H (data ' tone 上才有)。

ˆ '

i ˆi

i i

i i

D⎧ ⎫

= ⎨ ⎬⇒ =

⎩ ⎭

Y Y

X H

H X

( 3-20 )

其中D

{ }

為對收到的訊號做決策(decision)的動作

有了新的頻率響應H ,我們便可採用適應性訊號處理中 steepest -descent 的' 方法,利用每個測得的符元對脈衝響應去做修正。首先,我們使用最小均方誤差 定出cost function

( )

' 2 ' 2

J h = HH = H F h− ⋅%

( 3-21 )

為了使cost function 最小以獲得最佳的通道調整,我們對( 3-21 )偏微

( )

的元件去處理即可,運算將大為化簡,再透過steepest-descent adaptive

algorithm(3-20),第二個符元所經過的通道h 便能從第一個符元所經過的通道2 h1

algorithm(3-21)去修正我們估得的通道,如圖 3-6 所示。

( )

( )h n+1=( )h n+ ⋅∇

µ

J ( )h n

( 3-25 )

圖 3–7 通道追蹤流程

其中

µ

為step size,可依照不同的通道環境予以調整,通常通道變化較大 的,會使用比較大的

µ

,反之,則使用比較小的

µ

,如此一來,通道會根據每一 個估出的符元而去做適應性的調整,位元錯誤率便大為減低,另一方面,我們的 演算法在不增加系統額外的矩陣運算量之下,估得的脈衝響應還能用以消除符元 間的干擾(如果脈衝響應長度>CP),將前幾節的演算法連貫起來,如圖 3–8,能 在時變通道下,解決脈衝響應過長的問題,不僅能是系統效能變好,更具有實用 價值。

圖 3–8 中,通道追蹤將由前置循環訊號所估得的脈衝響應hˆls為起點開始做 調整,將經過干擾消除及環形重建而解得的符元Xˆn,回授到我們的通道追蹤演 算法內,可得到修正過的脈衝響應h ,再利用n+1 Xˆnh 去處理接下來受到符元n+1 間干擾的( )y n+1…, 如此不斷循環地解決此一封包在時變通道中所受到的干擾。

圖 3–8 在時變通道下解決符元間干擾的流程圖

隨著傳輸速度的需求不斷提升,為了增加傳輸率,有一種作法是將CP 的長 度縮短,而此作法將會使的ISI 的情形容易發生,我們的演算法也適用於解決此 時所面臨ISI 的問題。

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