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Forum: HF, Funk und Felder Symbol umtasten in OFDM


Autor: Randy (Gast)
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Hallo,

bei den klassischen Modulationsarten wie z.B. QPSK oder QAM16 wird ja 
nicht plötzlich von der Amplituden- und Phasenlage eines Symbols zu der 
des nächsten Symbols gesprungen, sondern es wird ein (Tiefpass-)Filter 
darüber gelegt um die Bandbreite zu reduziern, bzw. weitab liegende 
Spurs zu vermeiden die bei solchen harten Umschaltaktionen auftreten 
würden.
Aber wie wird das bei OFDM gemacht? Jeder einzelne Subträger ist ja z.B. 
auch QPSK. Es werden aber alle Subträger zusammen mit Hilfe einer IFFT 
generiert. Für das nächste Symbol genauso. Und irgendwann während der 
Guardtime muß man von einem Symbol zum nächsten kommen. Wie macht man 
das? Über einen Filter laufen lassen geht ja nicht? Also einfach hart 
umschalten? Kann mir ja jemand weiter helfen?

Vielen Dank
Randy

Autor: Detlef _a (detlef_a)
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>>Über einen Filter laufen lassen geht ja nicht?
Klar geht das, wird auch gemacht, warum denn nicht?

Cheers
Detlef

Autor: Randy (Gast)
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>>Über einen Filter laufen lassen geht ja nicht?
>Klar geht das, wird auch gemacht, warum denn nicht?

Und wie genau? Bei einem z.B. QPSK Signal habe ich meine 
Symbolzeitpunkte, und jedes Symbol hat eine berstimmte Amplitude und 
Phase (bei QPSK erstere immer gleich). Jeden dieser Dirac-Impulse zu den 
Symbolzeitpunkte verschmiere (falte) ich dann mit der Impulsantort des 
Filters, z.B. einem Root-Raised-Cos.
Aber bei OFDM kriege ich aus der IFFT für ein Symbol ein Signalgemisch 
(im Zeitbereich) aus vielen "Sinuswellen", die für jeden Unterträger 
eine eigene Amplitude und Phase haben, für das nächste Symbol kriege ich 
das auch, nur mit anderen Phasenlagen. Alles im Zeitbereich.
Wie mache ich den Übergang von einem Symbol zum nächsten? Ich nudle das 
Zeitsignal von einer IFFT ab, das Guard-Intervall beginnt, jetzt muß ich 
irgendwann mit dem Signal der nächsten IFFT beginnen, aber wie genau 
mache ich den Übergang? Einfach hart mit dem einen Signal aufhören und 
plötzlich mit dem anderen beginnen (hat ja einen andere Phasenlage) 
macht doch sicher recht breitbandige Spurs?!?

Randy

Autor: Christoph (Gast)
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Irgendwie musst du die Symbole ja anlegen. Wenn du statt einen 
Raised-Cosine zu benutzen, das Symbol einfach für einen Takt konstant 
anlegst, ist das wie die Faltung mit einem Rechtecksignal.  Dieses führt 
wiederum zu einer Filterung im Frequenzbereich mit einer si-Funktion. 
Ein gewisse Tiefpassfilterung hast du also auch bei plötzlichen 
Symbolwechseln. Wie du selbst bereits gesagt hast, wird durch die IFFT 
im Prinzip eine Anzahl von N-Symbolen auf N-Subträger gemappt. 
Vereinfacht kannst du dir also den einzelnen Subträger auch einfach als 
z.B. QAM Signal mit um N-verringerter Frequenz vorstellen.

Autor: Christoph (Gast)
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Du kannst z.B. bei Agilent deren Vorschlag für LTE einsehen, da wird ein 
OFDM verwendet, und ein entsprechendes Cyclic-Prefix vorgeschaltet.

Vermutlich machst du dann am besten über das Signal eine Fensterung um 
die von dir erwähnten Spurs zu vermeiden. Wie es konkret gelöst ist, 
hängt mit Sicherheit von dem jeweiligen Standart ab.

Autor: Detlef _a (detlef_a)
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>>Ich nudle das Zeitsignal von einer IFFT ab, das Guard-Intervall beginnt, >>jetzt 
muß ich irgendwann mit dem Signal der nächsten IFFT beginnen, aber >>wie genau 
mache ich den Übergang?

Also entweder hart umtasten oder das Zeitsignal durch nen 
dgitalen/analogen Tiefpaß schicken, so wie 'normalen' PSK Symbolen 
auch?! Es kann Dich doch niemand hindern, nach der IFFT die Zeitsignale 
zu filtern, das ist Standard.

Cheers
Detlef

Autor: Randy (Gast)
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> Also entweder hart umtasten oder das Zeitsignal durch nen
> dgitalen/analogen Tiefpaß schicken, so wie 'normalen' PSK Symbolen
> auch?!

Genauso wie normales PSK Filtern geht ja nicht, weil ich ja alle 
Subträger zusammen in einem einzigen Zeitsignal habe. Natürlich kann ich 
das Signal im ganzen durch einen Tiefpass jagen, aber wird das 
tatsächlich gemacht? Wo steht das? Konkret interessiert es mich für 
WiMAX, es ist aber auch interssant ob es da bei OFDM einen Standard gibt 
oder jeder das Filtern beim Symbolwechsel auf seine weise macht. Am 
besten wäre es wenn jemand die Stelle weiß bei der das im WiMAX Standard 
steht, ich hab schon gesucht aber nix gefunden wo das Konkret steht.

Randy

Autor: Christoph (Gast)
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Nunja, also wenn dich einfach interessiert wie es konkret bei WiMAX 
funktioniert schau doch am besten in einer entsprechenden Spezifikation 
nach...

Dass es einen OFDM Standart gibt glaube ich persönlich nicht, obwohl es 
vermutlich Dinge geht die effizienter sind und andere die eher nicht 
effizient sind.

Autor: Detlef _a (detlef_a)
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>>Natürlich kann ich das Signal im ganzen durch einen Tiefpass jagen, aber >>wird 
das tatsächlich gemacht? Wo steht das?

Das muß Du machen, sonst kannst du beim Symbolwechsel die spektralen 
Normvorgaben unter Umständen nicht einhalten. Das ist in der Regel 
Pflicht, nicht Kür. Also bei WIMAX mal auf die Spektralmasken kucken. 
Stellst Du die WIMAX Norm hier mal rein?

Cheers
Detlef

Autor: Martin L. (Gast)
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Finde nur ich es gruselig, dass hier einige Leute das, was sie denken 
und vermuten, als Tatsache formulieren?

Aber mal zur eigentlichen Fragestellung: Das Zeitsignal der IFFT ist ja 
per se schon bandbegrenzt und es ergäbe, würde man das Zeitsignal immer 
wieder aneinander reihen, ein perfektes Rechteckspektrum. Da man aber 
Daten übertragen will, muss man die Symbole die man der IFFT zu füttern 
gibt, ändern.
Damit ergibt sich das typtische Fensterproblem der FFT. Bei OFDM ist das 
aber entschäft weil einerseits die IFFT mit recht vielen Trägern 
ausgeführt wird, man am Rand idR. ein paar Träger unbesetzt lässt und 
weil man vor allem das zyklische Prefix hat welches sich sehr günstig 
auf die Nachbarkanalstörungen auswirkt.
Man hat, wegen dme Rechteckfenster, eine Sinc-Funktion bzgl. der 
Leistung in den Nachbarkanälen. Meistens ist das aber noch etwas zu viel 
und man filtert das Ausgangssignal nochmal mit einem Bandpass. Damit 
verliehrt man zwar etwas Orthogonalität der Symbole - aber das ist nicht 
ganz so tragisch. Zumal man das zum Teil durch die Entzerrung am 
Empfänger wieder korrigieren kann.

Viele Grüße,
 Martin L.

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