III.5.2 définition de TDS-OFDM
Le TDS-OFDM Est une nouvelle forme de signal OFDM qui utilise
pour intervalle de garde une séquence pseudo-aléatoire
(Pseudo Random Sequence, PN), au lieu du préfixe cyclique
(cyclic prefix, CP) classiquement utilisé dans la plupart des
systèmes OFDM, alors appelés CP-OFDM. En plus de servir
d'intervalle de garde, la séquence PN est également
utilisée comme séquence d'apprentissage pour l'estimation de
canal et la synchronisation.30
III.5.3 problème de la modulation TDS-OFDM
Le problème majeur provient de l'interférence
mutuelle inévitablement présente entre les échantillons de
la séquence PN et ceux des symboles des trames OFDM. Ainsi, la
séquence PN doit être retranchée du signal reçu
avant la démodulation des symboles de données OFDM. Une
estimation précise de la réponse impulsionnelle du canal
(Channel Impulse Response, CIR) est alors nécessaire pour
estimer la séquence PN reçue et pouvoir la retrancher
précisément. Si l'estimation de canal est imprécise, des
échantillons résiduels de la séquence PN seront
présents
30 J. Wang, C. Y. Pan, and Z. X. Yang. A simple
space-frequency transmitter diversity scheme for TDS-OFDM in SFN. In
Proceedings of the 2005 International Conference on Communications,
Circuits and Systems, pages 260- 264, 2005.
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au sein des symboles de données OFDM, ce qui aura pour
conséquence de dégrader assez fortement les performances du
système.
III.5.4 principe de la modulation TDS-OFDM
.De manière générale, l'utilisation d'un
intervalle de garde a pour conséquence de dégrader le
débit utile puisque qu'une portion de temps est dédiée
à la transmission d'informations autres que les données utiles.
Récemment, une structure alternative d'intervalle de garde a
été proposée dans le but d'optimiser l'utilisation de la
ressource spectrale. Dans cette nouvelle structure, l'intervalle de garde est
composé d'une séquence connue qui est réutilisée
pour l'estimation de canal et la synchronisation (récupération de
rythme, récupération de porteuse et de synchronisation de trame),
afin de réduire le surcoût global de transmission. Cette solution
est communément appelée TDS-OFDM. Le TDS-OFDM peut atteindre une
efficacité spectrale supérieure à l'OFDM de préfixe
cyclique standard (CP-OFDM). Actuellement, il peut soutenir des constellations
jusqu'à 64QAM, mais ne peut pas soutenir d'ordre supérieur comme
256QAM en raison des interférences mutuelles.
Le signal de TDS-OFDM peut s'écrire comme :
Ou
Avec la séquence connue.
Le signal reçu
s'écrit alors :
On peut voir qu'il y a bien sûr apparition
d'interférence mutuelle entre les données et la séquence
connue au sein du signal reçu. En supposant que l'on dispose d'une
estimation parfaite de la réponse du canal, on peut intégralement
supprimer la contribution de la séquence PN au sein du flux
d'échantillons reçus et ainsi transformer les symboles TDS-OFDM
en symboles ZP-OFDM. Les processus décrits précédemment
dans le cas du ZP-OFDM peuvent alors être directement mis en oeuvre. Si
le canal n'est pas parfaitement connu, des résidus de la séquence
PN demeurèrent au sein du signal reçu et engendreront des
interférences sur la partie utile des symboles OFDM. Ainsi, on comprend
que le processus d'estimation de canal est une opération critique pour
les systèmes TDS-OFDM et à laquelle il faut apporter un soin
particulier.
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