Исследование эффективности восстановления кам-символов неполной длительности в OFDM-сигнале
Автор: Юзькив Руслан Романович, Федосеев Виктор Андреевич, Мясников Владислав Валерьевич, Сергеев Владислав Викторович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Обработка изображений, распознавание образов
Статья в выпуске: 1 т.44, 2020 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается задача восстановления данных, передаваемых при помощи технологии OFDM, по не полностью принятому сигналу. Теоретически данный подход способен повысить стойкость декодера к потере части переданного сигнала. В статье дана математическая постановка задачи восстановления КАМ-символов неполной длительности в OFDM-сигнале, а также рассматриваются несколько методов её решения: метод регуляризации, итерационный метод на базе быстрого преобразования Фурье, градиентный метод на основе обучения по примерам, расчёт обратного оператора. Исследуется их эффективность, а также эффективность использования одновременно нескольких методов для повышения точности восстановления данных. Представленные в работе результаты численных экспериментов подтверждают практический потенциал предложенного подхода.
Частотная модуляция, восстановление сигнала, градиентный спуск, кам
Короткий адрес: https://sciup.org/140247076
IDR: 140247076 | DOI: 10.18287/2412-6179-CO-662
Methods for early recognition of OFDM data
A technique of early recognition (recovery) of data transmitted using OFDM technology by an incompletely received signal is considered. Theoretically, this approach is able to increase the speed of information transfer, as well as the resistance of the de-encoder to the loss of part of the transmitted signal. The article proposes a mathematical formulation of the OFDM signal early recognition problem, and also discusses several methods for solving it: a regularization method, an iterative method based on the fast Fourier transform, a gradient method based on learning, and an inverse operator method. The possibility of simultaneously using several methods to improve the accuracy of information recovery is considered. The results of numerical experiments presented in this work confirm the practical potential of the proposed approach.
Список литературы Исследование эффективности восстановления кам-символов неполной длительности в OFDM-сигнале
- Prasad, R. OFDM for wireless communications systems / R. Prasad. - Boston: Artech House, 2004. - 272 p.
- Ковалёв, В.В. Формирование и обработка OFDM сигналов / В.В. Ковалёв, О.Ю. Селецкая, Д.А. Покаместов // Молодой учёный. - 2016. - Т. 118. - С. 151-154.
- FaZel, K. Multi-carrier and spread spectrum systems: From OFDM and MC-CDMA to LTE and WiMAX / K. Fazel, S. Kaiser. - 2nd ed. - Chichester: John Wiley & Sons, Ltd, 2008. - 380 p.
- Luo, F.-L. Signal processing for 5G: algorithms and implementations / Ch. Zhang, F.-L. Luo. - Chichester: John Wiley & Sons, Ltd, 2016. - 581 p.
- Balevi, E. One-bit OFDM receivers via deep learning [Electronical Resource] / E. Balevi, J.G. Andrews. - 2018. - URL: https://arxiv.org/abs/1811.00971 (request date 4.12.2019).
- Balevi, E. Reliable low resolution OFDM receivers via deep learning / E. Balevi, J.G. Andrews // 2018 52nd Asilomar Conference on Signals, Systems, and Computers. - 2018. - P. 697-701. -
- DOI: 10.1109/ACSSC.2018.8645190
- Jawhar, Y.A. A review of partial transmit sequence for PAPR reduction in the OFDM systems / Y.A. Jawhar, L. Audah, M.A. Taher, K.N. Ramli, N.S.M. Shah, M. Musa, M.S. Ahmed // IEEE Access. - 2019. - Vol. 7. - P. 18021-18041.
- Muhammad, I.G. QAM equalization and symbol detection in OFDM systems using extreme learning machine / I.G. Muhammad, K.E. Tepe, E. Abdel-Raheem // Neural Computing and Applications. - 2013. - Vol. 22, Issues 3-4. - P. 491-500. -
- DOI: 10.1007/s00521-011-0796-y
- Ye, H. Power of deep learning for channel estimation and signal detection in OFDM systems / H. Ye, G.Y. Li, B.-H. Juang // IEEE Wireless Communications Letters. - 2018. - Vol. 7, Issue 1. - P. 114-117. -
- DOI: 10.1109/LWC.2017.2757490
- Gao, X. ComNet: Combination of deep learning and expert knowledge in OFDM receivers / X. Gao, S. Jin, C.-K. Wen, G.Y. Li // IEEE Communications Letters. - 2018. - Vol. 22, Issue 12. - P. 2627-2630. -
- DOI: 10.1109/LCOMM.2018.2877965
- Леонович, Г.И. Математическое моделирование алгоритмов быстрого распознавания OFDM/QAM символов при воздействии нестационарных помех на узкополосный радиоканал / Г.И. Леонович, К.В. Лыков, С.Я. Новиков, В.П. Цветов // Первая Международная научно-практическая конференция "Математическое и компьютерное моделирование". - 2014. - С. 7-10.
- Soifer, V.A. Iterative methods for diffractive optical elements computation / V.A. Soifer, V.V. Kotlyar, L.L. Doskolovich. - London: Taylor & Francis, 1997. - 245 p. -
- ISBN: 978-0-7484-0634-0
