Efectos del Ruido de Fase en Sistemas de Comunicación OFDM Chirp: Características y Compensación
Autores: Li, Mengjiao; Wang, Wenqin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Efectos del Ruido de Fase en Sistemas de Comunicación OFDM Chirp: Características y Compensación
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Ofdm
Formas de onda chirp
Sistemas de comunicación
Ruido de fase
Detección por radar
Métodos de compensación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Las formas de onda chirp de multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) son un candidato atractivo para ser un esquema de señal de doble función para los sistemas de radar y comunicación conjunta. Las señales chirp OFDM no solo se pueden emplear para transmitir datos de comunicación a través de modulación de fase clásica, sino que también pueden realizar detección de radar aplicando modulación de frecuencia lineal para subportadoras. Sin embargo, el rendimiento del sistema de comunicación chirp OFDM en un entorno de ruido de fase aún no se ha investigado. Este artículo intenta discutir la influencia del ruido de fase en los sistemas de comunicación chirp OFDM y propone métodos efectivos de estimación y compensación del ruido de fase. Encontramos que el efecto del ruido de fase en los sistemas de comunicación chirp OFDM consiste en un error de fase común (CPE) y una interferencia entre portadoras (ICI). Si no se compensa, el rendimiento de los sistemas de doble función puede degradarse seriamente. En particular, se deriva una expresión exacta para la relación señal más interferencia a ruido (SINR) para el sistema de comunicación chirp OFDM y se analizan algunos parámetros críticos para exhibir los efectos del ruido de fase en el rendimiento del sistema. Además, se utilizan dos enfoques de estimación de baja complejidad, máxima verosimilitud (ML) y error cuadrático medio mínimo lineal (LMMSE), así como dos enfoques de compensación, los algoritmos de de-corrección y cancelación, para eliminar la degradación por ruido de fase. Finalmente, los efectos del ruido de fase y la efectividad del enfoque de compensación se verifican mediante extensos resultados numéricos.
Descripción
Las formas de onda chirp de multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) son un candidato atractivo para ser un esquema de señal de doble función para los sistemas de radar y comunicación conjunta. Las señales chirp OFDM no solo se pueden emplear para transmitir datos de comunicación a través de modulación de fase clásica, sino que también pueden realizar detección de radar aplicando modulación de frecuencia lineal para subportadoras. Sin embargo, el rendimiento del sistema de comunicación chirp OFDM en un entorno de ruido de fase aún no se ha investigado. Este artículo intenta discutir la influencia del ruido de fase en los sistemas de comunicación chirp OFDM y propone métodos efectivos de estimación y compensación del ruido de fase. Encontramos que el efecto del ruido de fase en los sistemas de comunicación chirp OFDM consiste en un error de fase común (CPE) y una interferencia entre portadoras (ICI). Si no se compensa, el rendimiento de los sistemas de doble función puede degradarse seriamente. En particular, se deriva una expresión exacta para la relación señal más interferencia a ruido (SINR) para el sistema de comunicación chirp OFDM y se analizan algunos parámetros críticos para exhibir los efectos del ruido de fase en el rendimiento del sistema. Además, se utilizan dos enfoques de estimación de baja complejidad, máxima verosimilitud (ML) y error cuadrático medio mínimo lineal (LMMSE), así como dos enfoques de compensación, los algoritmos de de-corrección y cancelación, para eliminar la degradación por ruido de fase. Finalmente, los efectos del ruido de fase y la efectividad del enfoque de compensación se verifican mediante extensos resultados numéricos.