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    Equalizzatore turbo adattivo per sistemi di multiplexing a divisione di frequenza ortogonali differenziali acustici subacquei

    Credito:CC0 Dominio Pubblico

    Nelle comunicazioni acustiche subacquee mobili (UAC), il movimento relativo tra i ricetrasmettitori causerà la diffusione Doppler nel segnale ricevuto, che porterà interferenze tra portanti al sistema UAC a divisione di frequenza ortogonale (OFDM), distorcendo così i simboli trasmessi. La progettazione di un ricevitore a bassa complessità ad alte prestazioni nei sistemi OFDM UAC mobili rimane un problema difficile.

    In uno studio pubblicato online sulla rivista Transazioni IEEE su tecnologia veicolare , i ricercatori dell'Istituto di acustica dell'Accademia cinese delle scienze (IACAS) hanno proposto un turbo equalizzatore adattivo (TEQ) per i sistemi OFDM differenziali.

    Sfruttando le informazioni soft restituite dal decodificatore di canale, i ricercatori hanno ricostruito i simboli su ciascuna sottoportante del sistema OFDM. Quindi, hanno utilizzato il TEQ adattivo per eliminare l'interferenza inter-portante residua indotta dai simboli stimati, migliorando così le prestazioni del tasso di errore di blocco (BLER) del sistema.

    I coefficienti dell'equalizzatore adattativo sono stati aggiornati con il metodo del gradiente stocastico a bassa complessità, e la tecnica di riutilizzo dei dati inizialmente proposta nei sistemi a portante singola è stata utilizzata per migliorare la velocità di convergenza di TEQ. Inoltre, i ricercatori hanno proposto uno schema di codifica differenziale basato su pilota per mitigare la propagazione dell'errore causata dall'operazione di ricostruzione del simbolo sopra descritta, migliorando così ulteriormente le prestazioni del sistema.

    Le prestazioni BLER del metodo proposto (Fractional Fast Fourier Transform-Turbo Equalization, FFFT-TEQ) è stato confrontato con il TEQ basato sulla stima MMSE (MMSE-TEQ) in sistemi OFDM coerenti mediante simulazione. I risultati hanno mostrato che ha ottenuto migliori prestazioni BLER nella regione del rapporto segnale-rumore (SNR) elevato. Oltretutto, le sue prestazioni erano più robuste contro il cambiamento della frequenza Doppler. In termini di complessità computazionale, il FFFT-TEQ era di circa due ordini di grandezza inferiore al MMSE-TEQ.

    Il metodo proposto fornisce una possibile soluzione per la realizzazione di un sistema UAC OFDM mobile ad alte prestazioni e bassa complessità e ha un buon valore applicativo.


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