منابع پایان نامه ارشد با موضوع سلسله مراتبی، سلسله مراتب، استاندارد

و به صورت زیر تعریف میشود:
خروجی اینترلیورهای مورد استفاده با یکدیگر ادغام شده و بردارهای y`w را به صورت زیر تشکیل میدهند:
در شکل 2-11 روش تولید زیر دنبالهها در اینترلیوینگ داخلی در حالت ارسال سلسله مراتبی برای مدولاسیون 64-QAM و 16-QAM نشان داده شده است. همان طور که گفتیم در این حالت دنباله با اولویت بیشتر به 2 زیردنباله و دنباله با اولویت کمتر به v-2 زیردنباله تقیسم میشود [19].
شکل 2-11-الف: اینترلیوینگ داخلی در حالت سلسله مراتبی برای مدولاسیون 16-QAM
شکل 2-11-ب: اینترلیوینگ داخلی در حالت سلسله مراتبی برای مدولاسیون 64-QAM
2-2-6-2- اینترلیوینگ داخلی روی سمبلها
هدف از اینترلیوینگ سمبلی نگاشتن کلمههای v بیتی به دست آمده از مرحله قبل به حاملهای حاوی اطلاعات در هر سمبل OFDM است (میدانیم که تعداد حاملهای حاوی اطلاعات در هر سمبل OFDM در مود k2 برابر با 1512 و در مود k8 برابر با 6048 میباشد). برای این منظور ابتدا بردار Y’=(y’0, y’1,…, y’Nmax-1) تشکیل میشود و سپس بردار اینترلیو شده Y=(y0, y1,…, yNmax-1 ) از روی این بردار به صورت زیر به دست میآید. (Nmax تعداد حاملهای حاوی اطلاعات را نشان میدهد) [19].
H(q) از الگوریتم زیر بدست میآید:
پارامترهای الگوریتم ارائه شده به صورت زیر تعریف میشوند:
واضح است که yq مشابه با یک کلمه v بیتی به صورت زیر است:
2-2-7-Signal Constellation
در DVB-T از سیستم OFDM استفاده میشود. تمام حاملهای داده در یک فریم OFDM با استفاده از یکی از مدولاسیونهای QPSK، 16-QAM و یا 64-QAM مدوله میشوند. در شکل 2-12 نمایش مدولاسیونهای مذکور همراه با کد گری نشان داده شدهاند. مقادیر نقاط نمایش مدولاسیون که به صورت z ϵ {n +j m} نشان داده میشوند به شرح زیر است (این مقادیر برای حالت ارسال سلسله مراتبی یا غیر سلسله مراتبی یکسان است) [19]:
• QPSK: n ∈ {-1, 1}, m ∈ {-1, 1}
• 16-QAM: n ∈ {-3, -1, 1, 3}, m ∈ {-3, -1, 1, 3}
• 64-QAM: n ∈ {-7, -5, -3, -1, 1, 3, 5, 7}, m ∈ {-7, -5, -3, -1, 1, 3, 5, 7}
شکل 2-12-الف: مدولاسیون QPSK با کد گری
شکل 2-12-ب: مدولاسیون 16-QAM با کد گری
شکل 2-12-ج: مدولاسیون 64-QAM با کد گری
2-2-8- ساختار فریم OFDM
سیگنال ارسالی به صورت فریم سازماندهی میشود. هر فریم دارای طول زمانی TF بوده و متشکل از 68 سمبل OFDM میباشد (از سمبل شماره صفر تا شماره 67). هر 4 فریم تشکیل یک ابر فریم را میدهند. هر سمبل OFDM در بازه زمانی TS ارسال میشود. TS از دو بخش Tu و ∆ تشکیل شده است. Tu زمان مربوط به ارسال اطلاعات (زمان مفید) و ∆ زمان مربوط به ارسال باند محافظ میباشد. باند محافظ یک کپی از قسمت انتهایی هر سمبل است که در ابتدای سمبل جهت کاهش اثر مخرب تداخل درون سمبلی قرار میگیرد. ∆ در واقع بخشی از Tu است، در استاندارد DVB-T نسبت Tu /∆ میتواند یکی از مقادیر 4/1، 8/1، 16/1 و یا 32/1 را اختیار کند. در جدول 2-3 علاوه بر مشخصات فریم ODFM، مقادیر ممکن برای Tu و ∆ در دو مود کاری k2 و k8 و در پهنای باندهای موجود در DVB-T نشان داده شده است. لازم به یادآوری است که تعداد حاملهای فعال در هر سمبل OFDM در مود k2 برابر 1705 و در مود k8 برابر 6817 بوده و شماره حاملها (k ϵ [Kmin,Kmax]) در مود k2 از Kmin=0 تا Kmax=1704 و در مود k8 از Kmin=0 تا Kmax=6816 میباشد. فاصله بین هر دو حامل مجاور برابر 1/Tu و در نتیجه فاصله بین Kmin و Kmax برابر با (k-1)/Tu خواهد بود [8-19].
جدول شماره 2-3: مشخصات فریم OFDM و مقادیر ممکن برای Tu و ∆ در فریم OFDM
در جدول شماره 2-4 مقادیر ممکن برای TS در استاندارد DVB-T در هر دو مود کاری و در پهنای باندهای مجاز ارائه شده است [19]:
جدول شماره 2-4-الف: مقادیر ممکن برای طول سمبل و زمان محافظ در پهنای باند 6مگاهرتز
جدول شماره 2-4-ب: مقادیر ممکن برای طول سمبل و زمان محافظ در پهنای باند 7مگاهرتز
جدول شماره 2-4-ج: مقادیر ممکن برای طول سمبل و زمان محافظ در پهنای باند 8مگاهرتز
هر فریم OFDM علاوه بر دادهها، حاوی اطلاعات مرجع نیز میباشد که اطلاعات مرجع خود شامل 3 قسمت میباشند:
1- پایلوتهای پراکنده
2- پایلوتهای پیوسته
3- TPS21
پایلوتها که به دو دسته پیوسته22 و پراکنده23 تقسیم میشوند میتوانند برای سنکرونسازی فریمها، سنکرونسازی فرکانسی و زمانی، تخمین کانال و همچنین تعیین مود ارسالی در گیرنده مورد استفاده قرار گیرند. از حاملهای TPS نیز معمولاً برای ارسال اطلاعاتی در خصوص نوع مدولاسیون مورد استفاده، ارسال سلسله مراتبی، نرخ کدینگ داخلی، مود ارسالی و شماره فریم ارسالی در سوپر فریم استفاده میشود. در ادامه به توضیح بیشتر این قسمتها خواهیم پرداخت.
در شکل2-13 ساختار یک فریم OFDM نشان داده شده است [8]:
شکل 2-13: ساختار فریم OFDM و محل پایلوتها
• پایلوتهای پیوسته و پراکنده:
همان طور که در شکل مشخص است محل حاملهای پیوسته در تمام سمبلها یکسان است (به همین دلیل پایلوت پیوسته اتلاق میشوند) در حالی که این خصوصیت برای پایلوتهای پراکنده صادق نیست. فاصله بین پایلوتهای پراکنده در هر سمبل برابر با 12 حامل است و پایلوتهای متناظر در دو سمبل مجاور در یک فریم به اندازه سه حامل از یکدیگر فاصله دارند. مدولاسیون مورد استفاده برای کلیه پایلوتها BPSK24 بوده و این پایلوتها باتوان قویتری نسبت به دادهها ارسال میشوند تا در برابر خطاهای احتمالی محفوظ باشند (9/16 برابر دادهها). مدولاسیون مورد استفاده برای پایلوتها به صورت زیر میباشد:
در روابط فوق m، l و k به ترتیب بیانگر شماره فریم، زمان سمبل و شماره حامل میباشد.
محل حاملهای پیوسته در هر سمبل در جدول شماره 2-5 ارائه شده است. محل پایلوتهای پراکنده نیز برای سمبل شماره 1 (شماره سمبلها از صفر تا 67 تغییر میکنند) شماره حاملهایی به صورت زیر میباشد:
قابل توجه است که p هر عدد صحیح غیر منفی میتواند باشد به شرطی که k از مقدار ماکزیمم خود تجاوز نکند [19].
جدول شماره 2-5: محل پایلوتهای پیوسته در هر سمبل OFDM
همان طور که از جدول مشخص است هر سمبل OFDM در مود k2 حاوی 45 پایلوت پیوسته و در مود k8 حاوی 177 حامل پیوسته میباشد.
• TPSها:
TPSها حاوی اطلاعاتی به شرح زیر میباشند:
1- نوع مدولاسیون
2- زمان محافظ
3- نرخ کدینگ داخلی
4- نوع مود ارسالی (k2 یا k8)
5- شماره فریم در سوپر فریم
6- cell identification
محل حاملهای TPS در هر سمبل OFDM در جدول شماره 2-6 ارائه شده است. TPSها مانند پایلوتهای پیوسته مکانهایی از پیش تعیین شده دارند. هر سمبل OFDM یک بیت TPS را حمل میکند و هر بلوک TPS شامل 68 بیت میباشد (یک بلوک TPS در یک فریم OFDM قرار داده شده است). از این 68 بیت، یک بیت برای مقداردهی اولیه25، 16 بیت برای همزمانسازی، 14 بیت برای تصحیح خطا26 و 37 بیت برای ارسال اطلاعات استفاده میشود که از 37 بیت اطلاعاتی 6 بیت صفر بوده و بقیه 31 بیت حاوی اطلاعات میباشد.
جدول شماره 2-6: شماره حاملهای TPS در هر سمبل OFDM
مدولاسیون مورد استفاده برای حاملهای TPS از نوع DBPSK27 بوده و نمونه اول توسط دنباله باینری شبه تصادفی تولید میشود. توان حاملهای TPS همانند دادهها حالت نرمالیزه دارد (TPSها مانند دادهها با توان واحد ارسال میشوند). اطلاعات سیگنالینگ TPS و فرمت آن در جدول شماره 2-7 ارائه شده است [19].
جدول شماره2-7: سیگنالینگ و فرمت TPS
شماره بیت
فرمت
محتوای بیت
s0
2-psk
مقداردهی اولیه
s1 to s16
0011010111101110 or
1100101000010001
کلمه همزمانی
s17 to s22
010111 or 011111
مشخص کننده طول
s23, s24
جدول 2-8
شماره فریم
s25, s26
جدول 2-9
Constellation
s27, s28, s29
——–
اطلاعات سلسله مراتبی
s30, s31, s32
جدول 2-10
نرخ کدینگ (اولویت بالا)
s33, s34, s35
جدول 2-10
نرخ کدینگ (اولویت پایین)
s36, s37
جدول 2-11
باند محافظ
s38, s39
جدول 2-12
مود ارسالی
s40 to s47
جدول 2-13
Cell identifier
s48 to s53
all set to “0”
——–
s54 to s67
BCH code28
تصحیح خطا
حال به شرح عملکرد بیتهای مختلف TPS میپردازیم:
• S0: اولین بیت ارسالی است که برای مقداردهی اولیه در مدولاسیون تفاضلی 2-PSK استفاده میشود.
• S1 تا S16: بیت 1 تا 16 بیتهای همزمانسازی هستند. اولین و سومین بلوک TPS در هر سوپر فریم دارای بیتهای همزمانسازی به فرم S1-S16: 0011010111101110 و دومین و چهارمین بلوک TPS در هر سوپر فریم دارای بیتهای همزمانسازی به فرم S1-S16: 1100101000010001 میباشند.
• S17 تا S22: 6 بیت اول از بیتهای اطلاعاتی نشان دهنده طول TPS هستند که در اصل نشان دهنده تعداد بیتهای مورد استفاده در TPS هستند. این بیتها اگر اطلاعات cell identification ارسال شود به صورت 011111 و اگر ارسال نشوند به صورت 010111 هستند.
• S23 و S24: هر 4 فریم تشکیل یک سوپر فریم را میدهند که شماره فریمها از 1تا 4 هستند. در جدول شماره 2-8 نشان داده شده است که هر چیدمانی از این دو بیت در کنار یکدیگر نشان دهنده کدام شماره فریم میباشد.
جدول شماره 2-8: تشخیص شماره فریم در سوپر فریم
Bits s23, s24
شماره فریم
00
فریم شماره 1 در ابر فریم
01
فریم شماره 2 در ابر فریم
10
فریم شماره 3 در ابر فریم
11
فریم شماره 4 در ابر فریم
• S25 وS26: این دو بیت در کنار یکدیگر نشان دهنده نوع مدولاسیون مورد استفاده هستند. در جدول شماره 2-9 نحوه تشخیص نوع مدولاسیون بنابر چیدمان این دو بیت نشان داده شده است.
جدول شماره 2-9: تشخیص نوع مدولاسیون مورد استفاده
Bits s25, s26
Constellation characteristics
00
QPSK
01
16-QAM
10
64-QAM
11
Reserved
• S30 تا S35: این بیتها نشان دهنده نرخ کدینگ داخلی هستند. در جدول شماره 2-10 جزییات مربوطه ارائه شده است.
جدول شماره 2-10: تشخیص نرخ کدینگ داخلی
Bits s30, s31, s32 (HP stream)
s33, s34, s35 (LP stream)
Code rate
000
1/2
001
2/3
010
3/4
011
5/6
100
7/8
101
Reserved
110
Reserved
111
Reserved
• S36 و S37: این دو بیت مطابق جدول شماره 2-11 برای نشان دادن میزان زمان محافظ استفاده میشوند.
جدول شماره 2-11: تشخیص زمان محافظ
Bits s36, s37
Guard interval (Δ/TU)
00
1/32
01
1/16
10
1/8
11
1/4
• S38 و S39: این دو بیت مطابق جدول شماره 2-12 برای تشخیص نوع مود ارسالی مورد استفاده قرار میگیرند.
جدول شماره 2-12: تشخیص نوع مود ارسالی
Bits s38, s39
مود ارسالی
00
مود k2
01
مود k8
10
——–
11
Reserved
• S40 تا S47: این بیتها برای تشخیص سلولی که سیگنال از آن میآید استفاده میشود. مهمترین بیتهای cell identification یعنی بیتهای 15 تا 8 باید در سوپر فریم نشان دهنده شماره فریم 1 و 3 باشند و بیتهای کم اهمیتتر یعنی بیتهای 7 تا صفر باید در سوپر فریم نشان دهنده شماره فریم 2 و 4 باشند. نگاشت بیتها در جدول شماره 2-13 ارائه شده است.
جدول شماره 2-13: نگاشت بیتهای cell_info
TPS bit number
Frame number 1 or 3
Frame number 2 or 4
s40
cell_id b15
cell_id b7
s41
cell_id b14
cell_id b6
s42
cell_id b13
cell_id b5
s43
cell_id b12
cell_id

دیدگاهتان را بنویسید