การวิเคราะห์การเปรียบเทียบ OFDM ด้วยโปรแกรม Matlab simulation กับ

งานนำเสนอเรื่อง: "การวิเคราะห์การเปรียบเทียบ OFDM ด้วยโปรแกรม Matlab simulation กับ"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 A Comparative Performance Analysis of OFDM using MATLAB Simulation with M-PSK and M-QAM Mapping
การวิเคราะห์การเปรียบเทียบ OFDM ด้วยโปรแกรม Matlab simulation กับ M-PSK and M-QAM mapping

2 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
OFDM system design is simulated using MATLAB simulink toolbox M-PSK (M-ary Phase Shift Keying) M-QAM (M-ary Quadrature Amplitude Modulation) BER (Bit Error Rate)

3 การมอดูเลตทางเฟส (Phase-shift Keying:PSK)
การมอดูเลตทางเฟส (Phase-shift Keying:PSK)เป็นการเปลี่ยนเฟสของสัญญาณพาหะ ตามการเปลี่ยนบิตข้อมูล ในกรณีของ binary PSKเป็นการเปลี่ยนเฟสของพาหะระหว่างสองเฟสโดยจะเป็นการกลับเฟส คือ ให้มีความแตกต่างของเฟสมากที่สุด ดังแสดงในรูปที่ 1.1 (ก) และเมื่อมอดูเลตแบบ M-array PSK จะได้สัญญาณในรูปที่ 1.2 (ข) ซึ่งเป็น 4-array PSK 1.1

4 การมอดูเลตแบบ M-array PSK จะไม่ทำให้แบนด์วิดท์ของสัญญาณที่มอดูเลตแล้วกว้างมากขึ้นเมื่อ M สูงขึ้นซึ่งดีกว่าการมอดูเลตแบบ M-array FSK ทำนองเดียวกับ M-array ASK ที่เมื่อเพิ่มจำนวน M จะทำให้ความแตกต่างของแต่ละสัญญาณที่แทนคอมบิเนชันของบิตข้อมูลลดลง โอกาสที่จะเกิดการรับและตีความที่ผิดพลาดจะสูงขึ้น พิจารณารูปที่ 1.3 แสดง signal constallation ของสัญญาณ 8-array PSK และ 16-array PSKจะเห็นว่าความต่างเฟสของแต่ละสัญญาณในกรณีของ 16-array PSK จะน้อยกว่าทำให้บริเวณที่ยอมให้มีการผิดพลาดของสัญญาณแต่ยังสามารถรับได้อย่างถูกต้องจะแคบกว่ากรณีของ 4-array PSK มาก (ดูจากบริเวณที่แบ่งโดยเส้นประของแต่ละจุด)

5 รูปที่ 1.3

6 Quadature Amplitude Modulation: QAM
Quadature Amplitude Modulation การคอมบิเนชันของพาหะทั้งสองที่ขนาดต่างๆ ซึ่งจะใช้แทนคอมบิเนชันของบิตข้อมูล ซึ่งจะทำให้ได้อัตราบิตที่สูงขึ้น4-array ASK จะได้การเปลี่ยนแปลงสัญญาณแต่ละครั้งแทนบิตข้อมูลสองบิต ในขณะที่การแทนด้วย 4-arrayASK สองพาหะจะได้การเปลี่ยนแปลงสัญญาณแต่ละครั้งแทนบิตข้อมูลถึงสี่บิต ดังแสดงในรูปที่ 4.38ในรูป(ก) เป็นการมอดูเลตแบบ 4-array ASK สองพาหะที่ orthogonal กัน คือตัวหนึ่ง inphase อีกตัวหนึ่งquadature โดยแต่ละจุดบนเส้นแสดงขนาดของสัญญาณพาหะ เรียกว่า signal constallation แต่ละพาหะจะมี 4 จุดแต่ละจุดแทนบิตข้อมูลสองบิต แต่เมื่อนำมารวมกันเป็นรูป (ข) จะทำให้เกิดเป็นคอมบิเนชันของสัญญาณพาหะทั้งสองได้จุดบน signal constallation ถึง 16 จุด ซึ่งแต่ละจุดก็จะแทนบิตข้อมูล 4 บิต

7 OFDM system can be selected on the basis of the requirement of power or spectrum efficiency and BER analysis. OFDM is better than Code Division Multiple Access (CDMA)

8 Model Design of OFDM Transceiver Using MATLAB/SIMULINK
Bit rate R = 1/T : 1 Mbps Data mapping : M-PSK and M-QAM IFFT, FFT size : 64-point Channel used : AWGN Guard Interval size : IFFT size/4 = 16 samples OFDM transmitted frame size: = 80

9

10 Simulation result The parameter Eb/No, where Eb is bit energy and No is noise energy, is adjusted every time by changing noise in the designed channel. (a) 4-PSK (b) 8-PSK (c) 8-QAM (d) 16 QAM

11

12 Bit Error Rate

13

14 (a) 4-PSK

15 (b) 8-PSK

16 (c) 8-QAM

17 (d) 16-QAM

18 ประโยชน์ที่ได้รับ ประสิทธิภาพของ OFDM โดยใช้ M-PSK และ M-QAM เทคนิคคือ M-PSK และ M-QAM ใช้ MATLAB / SIMULINK กล่องเครื่องมือ. มันเป็น สังเกตจากแปลง M-PSK BER ที่ BER น้อยในกรณี 4-PSK ต่ำ Eb / No เป็น เมื่อเทียบกับ 8 - PSK และ 16-PSK. ดังนั้นมูลค่าสูง M-ary สเปกตรัมเพิ่มประสิทธิภาพ, แต่ได้รับผลกระทบได้อย่างง่ายดายด้วยเสียง. ดังนั้นระบบ OFDM กับโครงการ QPSK เหมาะสำหรับกำลังส่งระยะสั้นข้อมูลน้อย ขณะ OFDM ด้วยการปรับขึ้นโครงการ M ary ใช้สำหรับความจุข้อมูลขนาดใหญ่ใช้ระยะไกล เมื่อเปรียบเทียบของ M-PSK และ M-QAM พบว่า BER ใน M-PSK มีขนาดใหญ่กว่า เมื่อเทียบกับ M-QAM และโดยทั่วไปขึ้นอยู่กับโปรแกรม. สำหรับค่าที่สูงขึ้นของ M ที่ สำหรับ M> 16 โครงการปรับ QAM จะใช้ใน OFDM. ในทำนองเดียวกันผลลัพธ์ที่สามารถทดสอบ เพิ่มช่องทางเข้ารหัสป้องกันในการออกแบบการเข้ารหัสได้