Digitální televizní systémy (MDTV) - UMEL - Vysoké učení technické ...

12 FEKT Vysokého učení technického v Brně
Princip modulátoru OFDM je patrný z obrázku (viz obr. 1.7). Sériový bitový tok sNRZ(t)
ve tvaru NRZ se pomocí mapovacího obvodu přetváří na skupiny (symboly s) po n
paralelních bitech vhodné pro modulaci M-QAM nebo QPSK. Dále se pomocí demultiplexeru
rozdělují n-bitové symboly do k paralelních větví se symboly s0, s1, s2, …., sk-1, doba trvání
symbolu Ts prodlouží k krát, celkem pak trvá po dobu nkTb. Tím se podstatně zmenšuje vliv
odražených signálů na přímý signál. Rozdělením do velkého počtu k paralelních symbolů se
bitová rychlost v každém z k paralelních kanálů výrazně sníží. Rozestup kmitočtů
jednotlivých nosných vln odpovídá nové symbolové rychlosti.
Například pro k = 1024 (tedy pro 1024 subnosných vln) a modulaci 64-QAM, u které je
n = 6 se původní bitová rychlost Rb sníží na kanálovou rychlost symbolů (viz rovnice 1.1)
Rb
Rb
R ks = = . ( 1.1 )
n⋅
k 6144
Obr. 1.7: Skupinové zapojení modulátoru OFDM s IDFT [2].
V praxi se místo k modulátorů ve větvích demultiplexovaných symbolů používá
integrovaný obvod nebo signálový procesor, který zpracovává tyto symboly podle pravidel
IFFT (inverzní rychlé Fourierovy transformace). Každý bit symbolu je přiveden na vstup
obvodu IFFT a těmto vstupům se přiřazují ortogonální frekvence. Ze základních průběhů se
skládá celkový průběh symbolu sOFDM(t) v periodě Ts. Tak je nahrazena dílčí modulace
(například QAM) jedné subnosné vlny. Tento postup se uskutečňuje na všech k krát n
vstupech obvodu IFFT. Signály z výstupů modulátoru OFDM se kmitočtově multiplexují,
čímž se vytváří výsledný časový průběh symbolu sOFDM(t) v periodě Ts.
Ochranný interval je doba, v níž se nepřenáší užitečný signál, a který zabraňuje
rušivému vlivu zpožděných signálů (volí se obvykle rozmezí 10 až 20 μs). Lze ho vyjádřit
kde
T = T −T
, ( 1.2 )
o
s
T ⋅
ji
1
s = k ⋅n
⋅Tb
= k ⋅n
, ( 1.3 )
Rb
je celková doba trvání jednoho symbolu a