Швидке перетворення Фур'є в OFDM: алгоритмічні підходи та їхня роль в інформаційних технологіях
Тип публікації :
Стаття
Дата випуску :
29 серпня 2025 р.
Автор(и) :
Бойко, Ю.
Хмельницький національний університет
Пятін, І.
Хмельницький політехнічний фаховий коледж Національний університет «Львівська політехніка
Єрьоменко, О.
Хмельницький національний університет
Мова основного тексту :
Ukrainian
eKNUTSHIR URL :
Випуск :
1(9)
ISSN :
2707-1758
Початкова сторінка :
81
Кінцева сторінка :
92
Цитування :
[APA 7] Бойко, Ю., Пятін, І., Дружинін, В. А., & Єрьоменко, О. (2025). Швидке перетворення Фур'є в OFDM: алгоритмічні підходи та їхня роль в інформаційних технологіях. Безпека інформаційних систем і технологій, (1(9)), 81–92. https://doi.org/10.17721/ISTS.2025.9.81-92
[ДСТУ] Швидке перетворення Фур'є в OFDM: алгоритмічні підходи та їхня роль в інформаційних технологіях / Ю. Бойко та ін. Безпека інформаційних систем і технологій. 2025. № 1(9). С. 81—92. DOI: 10.17721/ISTS.2025.9.81-92 (дата звернення: 25.07.2026).
Вступ. Технологія мультиплексування з ортогональним частотним поділом каналів – OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing) є ключовою технологією сучасних інформаційних систем і використовується в мобільних мережах 4G, 5G, стандарті IEEE 802.11 (Wi-Fi) і цифровому телебаченні (DVB-T). Збільшення пропускної здатності каналів зв'язку вимагає оптимального вибору параметрів перетворень сигналів для ефективного використання апаратних ресурсів програмованої вентильної матриці FPGA (Field-programmable gate array) для реалізації OFDM.Методи. Використано такі методи: математичне моделювання системи зв'язку з OFDM у середовищі Simulink, що дозволило дослідити функціональні перетворення сигналу, а також аналіз коефіцієнта бітових помилок для різних параметрів модуляції. Реалізацію алгоритмів FFT виконано з використанням HDL-кодування для порівняння ефективності алгоритмів швидкого перетворення Фур'є (FFT) Streaming Radix-2² і Burst Radix-2.Результати. Результати моделювання показали, що використання передискретизації сигналу на передавачі покращує енергетику каналу, знижуючи необхідний рівень потужності на 12 дБ. Залежність коефіцієнта бітових помилок від відношення сигнал-шум демонструє, що збільшення довжини FFT з 512 до 2048 точок потребує підвищення відношення сигнал / шум SNR на 6 дБ. Аналіз впливу циклічного префікса (СP) показав, що оптимальна довжина CP становить 1/16 символу OFDM, що зменшує втрати швидкості передачі. Вплив модуляції на коефіцієнт бітових помилок (BER) свідчить про необхідність збільшення потужності під час переходу до вищих порядків квадратурної амплітудної модуляції (QAM).Висновки. Зроблено висновок, що параметри FFT і передискретизації є критичними для ефективності системи OFDM. Отримані результати можуть бути використані для оптимізації реалізації OFDM на FPGA.
Ключові слова :
Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Fast Fourier Transform (FFT) Information Systems Bit Error Rate (BER) Field-Programmable Gate Array (FPGA) ортогональне частотне мультиплексування (OFDM) швидке перетворення Фур'є (FFT) інформаційні системи коефіцієнт бітових помилок програмована вентильна матриця (FPGA)
Галузі знань та спеціальності :
12 Інформаційні технології
Галузі науки і техніки (FOS) :
Інженерія та технології
Файл(и) :![Ескіз]()
Вантажиться...
Формат :
Adobe PDF
Розмір :
1.04 MB
Контрольна сума :
(MD5):b434bf25a4c732e173f9d37905b1e560
Якщо не вказано інше, ця робота розповсюджується на умовах ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International