Un nuovo approccio alla sincronizzazione post FFT per DVB-T

The OFDM demodulator is an extremely complex device since it is composed of strongly interacting subsystems. The compensation of the delay induced by the channel is achieved in three stages: window selection for the FFT computation, (pre-FFT synchronization), post-FFT fine timing synchronization and equalization. The solutions currently proposed in the literature concerning post-FFT synchronization result non-optimal, in particular on time-varying channels, since they introduce an additional time-variance to the system; this phenomenon affects the channel estimation, the equalizer behaviour and ultimately the whole system performance. Considering the DVB-T standard, an innovative approach to post-FFT synchronization is presented, aimed at optimizing the channel estimation and the equalizer behaviour. Simulations show that the proposed solution allows a noticeable performance improvement on the considered channel models. In order to integrate the new subsystem in the demodulator, a modification of the carrier recovery scheme is necessary, which turns out to be as effective as the original one. In presence of highly frequency-selective channels, the optimization of the channel estimation through bidimensional interpolation is taken into account: this solution allows further performance improvement, if combined with ICI mitigation techniques.

Il demodulatore OFDM è un dispositivo estremamente complesso, in quanto composto da sottosistemi fortemente interagenti. La compensazione del ritardo introdotto dal canale è ottenuta in tre stadi successivi: selezione della finestra per l’applicazione dell'FFT (sincronizzazione pre-FFT), sincronizzazione fine post-FFT ed equalizzazione. Le soluzioni presentate in letteratura riguardo la sincronizzazione post-FFT si rivelano non ottimali, in particolare per l'impiego su canali tempo-varianti, in quanto tendono ad introdurre una tempo-varianza aggiuntiva al sistema; questo fenomeno può compromettere la stima di canale, il funzionamento dell’equalizzatore ed in definitiva le prestazioni globali del demodulatore. Con riferimento allo standard DVB-T, si propone un innovativo approccio alla sincronizzazione post-FFT, volto ad ottimizzare la stima di canale e il funzionamento dell’equalizzatore. Simulazioni dimostrano che la soluzione proposta permette di ottenere un sostanziale incremento di prestazioni sui modelli di canale considerati. Al fine di integrare il nuovo sottosistema all'interno del demodulatore, si è resa necessaria una modifica allo schema di sincronizzazione di portante, che si rivela efficace quanto la soluzione originale. Nel caso di canali fortemente selettivi in frequenza, l'ottimizzazione della stima di canale mediante utilizzo di interpolazione bidimensionale è inoltre presa in considerazione: questa soluzione permette un’ulteriore riduzione del tasso di errore, se abbinata a tecniche di mitigazione dell’ICI.