Οι τηλεπικοινωνίες με τη χρήση δορυφορικών καναλιών αναμένεται να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στα μελλοντικά συστήματα επικοινωνιών τρίτης και τέταρτης γενιάς (3G και 4G). Ωστόσο ο δρόμος για την ευρεία χρησιμοποίηση δορυφορικών συστημάτων θα πρέπει να περάσει μέσα από τη μελέτη και αντιμετώπιση ορισμένων προβλημάτων και περιορισμών που εμφανίζονται σε αυτά. Ένα τέτοιο βασικό πρόβλημα είναι η μη γραμμική σχέση εισόδου – εξόδου του δορυφορικού καναλιού, που κατά κύριο λόγο οφείλεται στη χρήση ενισχυτών χαμηλής κατανάλωσης ισχύος στο δορυφόρο. Επιπλέον, η ανάγκη για μετάδοση με υψηλούς ρυθμούς θέτει περαιτέρω περιορισμούς στην αντιμετώπιση των παραμορφώσεων που υπεισέρχονται στο εκπεμπόμενο σήμα κατά τη μετάδοσή του στον ασύρματο τηλεπικοινωνιακό δίαυλο. Για να γίνει λοιπόν δυνατή η αποτελεσματική αντιμετώπιση των παραμορφώσεων αυτών θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικές τεχνικές ισοστάθμισης και αποκωδικοποίησης στο δέκτη. Αρχικά αυτά τα δυο στάδια στο δέκτη λειτουργούσαν ανεξάρτητα και δεν υπήρχε ανταλλαγή πληροφορίας μεταξύ τους για να επιτευχθεί καλύτερη απόδοση. Στη συνέχεια για να γίνει πραγματικότητα αυτή η βελτίωση της απόδοσης δημιουργήθηκε η Turbo ισοστάθμιση στην οποία υπάρχει επαναληπτική αλληλεπίδραση των βαθμίδων του ισοσταθμιστή και του αποκωδικοποιητή στο δέκτη του συστήματος. Η αλληλεπίδραση αυτή επιτυγχάνεται με την ανταλλαγή soft πληροφορίας. Το ερώτημα που δημιουργείται αφού έχουμε καταλήξει στην δομή του δέκτη είναι με πιο τρόπο θα υλοποιηθούν ο ισοσταθμιστής και ο αποκωδικοποιητής. Η βέλτιστη λύση θα ήταν να χρησιμοποιηθεί για τα δυο αυτά στάδια του δέκτη ο αλγόριθμος του MAP (Maximum A-posteriori Probability). Λόγω όμως της σημαντικής υπολογιστικής πολυπλοκότητας (και σαν συνέπεια και του κόστους σε χρόνο) αυτής της μεθόδου είμαστε αναγκασμένοι να καταφύγουμε σε εναλλακτικές λύσεις. Η λύση λοιπόν την οποία αρχικά μελετούμε είναι αυτή της χρήσης ενός SIC (Soft Interference Canceller) στο στάδιο του ισοσταθμιστή ο οποίος προσπαθεί να ελαχιστοποιήσει το μέσο τετραγωνικό σφάλμα (MMSE) μεταξύ των δεδομένων που μεταδόθηκαν και των εκτιμήσεων του canceller χρησιμοποιώντας γραμμικά φίλτρα προκειμένου να προβεί στην εκτίμηση των τελευταίων. Παρόλα αυτά λόγω των πολύ ισχυρών παραμορφώσεων που εισάγονται από το δορυφορικό μας κανάλι η μέθοδος δεν είναι τόσο αποτελεσματική όσο θα θέλαμε. Γι’ αυτό το λόγο καταφεύγουμε στην υλοποίηση ενός δεύτερου SIC παρόμοιας φιλοσοφίας λειτουργίας με τον προηγούμενο, ο οποίος όμως μπορεί να αντιμετωπίσει περισσότερο αποτελεσματικά τις μη γραμμικότητες (NonLinearities) του δορυφορικού καναλιού. Όλες οι παραπάνω τεχνικές οι οποίες αναφέρθηκαν έχουν ως στόχο να μπορέσουν να κάνουν δυνατή, όσο το δυνατόν πιο αξιόπιστα, τη μετάδοση πληροφορίας μέσω των μη γραμμικών δορυφορικών καναλιών. Για να μπορέσουμε όμως να διερευνήσουμε το κατά πόσο είναι τελικά αυτό εφικτό θα πρέπει να μοντελοποιήσουμε με κάποιο τρόπο αυτά τα κανάλια. Βέβαια επειδή η συμπεριφορά τους διαφέρει δραματικά σε σχέση με τα συνηθισμένα κανάλια που συναντάμε χρησιμοποιούμε για την προσομοίωση τους τις σειρές Volterra. Τέλος μέσω κατάλληλων αριθμητικών προσομοιώσεων οι τεχνικές που αναφέρθηκαν παραπάνω αξιολογούνται και συγκρίνονται με βάση κριτήρια επίδοσης, όπως η πιθανότητα σφάλματος ανίχνευσης. / -

H παρούσα πτυχιακή εργασία επικεντρώνεται αρχικά, στη μελέτη των προτύπων της επίγειας και φορητής ψηφιακής τηλεοράσης (DVB-T και DVB-H). Το DVB-T αποτελεί τo πρότυπο της επίγειας µετάδοσης που έχει αναπτυχθεί µε ιδιαίτερα πολύπλοκο τρόπο από ότι τα προηγούµενα πρότυπα για δορυφορική και καλωδιακή µετάδοση. Με το DVB-T επιτυγχάνονται καλύτερες επιδόσεις απ’ ότι µε την αναλογική μετάδοση και προσφέρει πολλά πλεονεκτήµατα στην επίγεια µετάδοση αλλά και λήψη του σήµατος. Επειδή αποδείχθηκε σχετικά νωρίς ότι το DVB-T έχει μειονεκτήματα σε ότι αφορά το broadcasting τηλεοπτικού σήματος σε κινητά τηλέφωνα, γεννήθηκε η ιδέα για ένα σύστημα αποκλειστικά για φορητές συσκευές βασισμένο στο DVB-T. Καλείται DVB-H (DVB-Handheld). Δεδομένου ότι τα συστήματα ψηφιακής μετάδοσης DVB-T και DVB-H χρησιμοποιούν για τη διάδοσή τους το επίγειο και δορυφορικό κανάλι, γίνεται εκτενής ανάλυση των παραμέτρων που επηρεάζουν την επίγεια και δορυφορική μετάδοση, κυρίως από την οπτική των απωλειών. Στη συνέχεια, γίνεται ανάλυση όλων των σταδίων που λαμβάνουν χώρα κατά την εκπομπή και λήψη ενός OFDM σήματος μέσω ενός φυσικού καναλιού, διαμόρφωση η οποία χρησιμοποιείται κατά κόρον στα πρότυπα DVB-T και DVB-H. Έπειτα, προσομοιώνουμε μέσω του MATLAB όλη τη διαδικασία της OFDM μετάδοσης και λήψης, εξάγοντας τις γραφικές παραστάσεις με τη μορφή του OFDM σήματος σε κάθε στάδιο. Τέλος, θα μελετήσουμε την επίδραση του ασύρματου καναλιού (δορυφορικού και επίγειου) στην εξασθένηση του OFDM σήματος, στο σταθμό λήψης και θα εξάγουμε τις γραφικές παραστάσεις, επιβεβαιώνοντας την εξασθένηση αυτή. / This project focuses initially on the study of patterns of terrestrial and mobile digital television (DVB-T and DVB-H). The DVB-T standard is the terrestrial broadcasting standard that has been developed in a very complex way than previous standards for satellite and cable broadcasting. By implementing DVB-T we can achieve much better performance than analog transmission as it offers many advantages for terrestrial transmission and reception. Since it has been proved early on that the DVB-T has disadvantages in terms of the broadcasting of television signals to mobile phones, there has been created an idea for a system that exclusively focuses on mobile devices, based on DVB-T. It is called DVB-H (DVB-Handheld). Since the digital broadcasting systems of DVB-T and DVB-H use the terrestrial and satellite channel to transmit information, an extensive analysis of parameters affecting the terrestrial and satellite transmission takes place, mainly from the perspective of losses. Then, there takes place an analysis of all stages that occur when transmitting and receiving an OFDM signal through a natural channel, modulation which is widely used in DVB-T and DVB-H. Then, we run a MATLAB simulation for the whole process of OFDM transmission and reception, exporting graphs of the form of the OFDM signal at each stage. Finally, we will study the effect of wireless channel (satellite and terrestrial) as far as the weakening of the OFDM signal is concerned at the receiving station and we will export the graphs, confirming the aforementioned attenuation. .