現代社會對通信的依賴性和要求越來越高,因此設計和開發更高效的通信系統已成為通信工程界的目標。歸根結底,通信系統的效率是頻譜利用率和功率利用率。
特別是在無線通信的情況下,這兩個指標的利用率較高,尤其是頻譜利用率。結果,已經連續開發了具有更高頻譜效率的各種通信技術。
OFDM(正交頻分多路復用)是一種特殊的多載波調制技術,它利用載波之間的正交性。該性能進一步提高了頻譜利用率,并且可以抵抗窄帶干擾和多通衰落。
OFDM通過多個正交子載波并行傳輸串行數據,可以增加符號的寬度,減少單個符號占用的頻帶,抵抗多徑引起的頻率選擇性衰落,有效克服符號間干擾,降低系統噪聲。 #39;對均衡技術的需求是支持未來移動通信(尤其是移動多媒體通信)的主要技術之一。
1 OFDM的基本原理完整的OFDM系統原理如圖1所示.OFDM的基本思想是在多個正交子載波上并行調制串行數據,這可以降低每個子載波的符號率,增加OFDM的符號周期。符號,并提高系統的抗衰落和抗干擾能力。
同時,由于每個子載波的正交性,頻譜的利用率大大提高,因此非常適合于高在移動場合快速傳輸。 & nbsp;在發送端,對輸入的高位流進行調制和映射以生成調制信號,該信號經過串行到并行轉換后轉換為N個并行低速子數據流,每個N個并行數據構成一個OFDM符號。
在插入導頻信號之后,通過快速傅里葉逆變換(IFFT)來調制每個OFDM符號的N個數據,以變為時域信號:其中:m是頻域中的離散點; n是時域中的離散點; N是載波數。為了有效地在接收端抑制符號間干擾(ISI),通常在每個時域OFDM符號之前添加保護間隔(GI)。
加上保護間隔后的信號可以表示為公式(2),最后經過并行/串行轉換和D / A轉換后,信號由發射天線發送出去。 & nbsp;接收端處理接收到的信號以完成定時同步和載波同步。
經過A / D轉換后,串行-并行轉換后的信號可以表示為:yGI(n)= xGI(n)* h(n)+ z(n)+ w(n)(3)然后,在去除CP后同時進行FFT解調和信道估計(根據插入的導頻信號),然后將信道估計值和FFT解調值發送到檢測器進行相干檢測,并檢測每個子載波上的信息符號,最后通過逆映射和通道解碼可恢復原始位流。在去除循環前綴(CP)之后,通過FFT變換的信號可以表示為:其中:H(m)是通道h(n)的傅立葉變換; Z(m)是符號間干擾和載波間干擾z(n)傅立葉變換; W(m)是加性高斯白噪聲w(n)的傅立葉變換。
2 OFDM系統實現模型-使用離散傅立葉逆變換(IDFT)或快速傅立葉逆變換(IFFT)來實現OFDM系統,如圖2所示。從OFDM系統的實現模型可以看出,對已調制的輸入復信號進行串行/并行轉換,然后執行IDFT或IFFT和并行/串行轉換,然后插入保護間隔,然后進行數字化。
進行模擬轉換以形成OFDM調制信號s(t)。信號通過信道后,接收到的信號r(t)進行模擬/數字轉換,刪除保護間隔以恢復子載波之間的正交性,并且在進行串行/并行轉換和DFT或FFT之后,恢復OFDM。
在對調制信號進行并行/串行轉換后,將恢復輸入符號。
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