【正文】 制方案被稱為基于小波 /小波包的正交多載波調(diào)制。歐洲的 DAB 系統(tǒng)使用的 OFDM 調(diào)制技術(shù)其試驗(yàn)系統(tǒng)已在運(yùn)行，很快吸引了大量聽(tīng)眾。另外，天線技術(shù)及傳輸技術(shù)，使得無(wú)線局域網(wǎng)的傳輸距離大大增加，可以達(dá)到幾公里（并且能夠保障 100Mbps 的傳輸速率）。該標(biāo)準(zhǔn)不僅是新一代的無(wú)線接入技術(shù)，而且對(duì)未來(lái)蜂窩移動(dòng)通信的發(fā)展也具有重要意義。 另外一個(gè)事實(shí)是， 3G 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在面臨諸多的問(wèn)題，例如它的數(shù)據(jù)傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到廣告中宣稱的2Mbps，其實(shí)際傳輸速度僅為 左右，而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)繁忙時(shí)可能連這一速度的三分之一都達(dá)不到。 綜上所述，在時(shí)代交替之際，舊有系統(tǒng)之整合與升級(jí)是產(chǎn)業(yè)關(guān)心的話題，目前大家談的是 GSM 如何升級(jí)到第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，而未來(lái)則是 CDMA 如何與 OFDM 技術(shù)相結(jié)合？可以預(yù)計(jì)， CDMA 絕對(duì)不會(huì)在第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中消失，而是將成為其應(yīng)用技術(shù)的一部份，或許未來(lái)也會(huì)有新的整合技術(shù)如OFDM/CDMA 產(chǎn)生。它明顯地改善了移動(dòng)中接收無(wú)線廣播的效果。由于該系統(tǒng)的良好的特性，也可能成為下一代蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線接入技術(shù)。（ 4）不需要均衡。 第 4章 下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的 OFDM 技術(shù) 第一代模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)正逐漸退出歷史舞臺(tái)，第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)正在以前所未有的速度發(fā)展，它們都是以傳輸語(yǔ)音業(yè)務(wù)為主要目的。早在 1997 年日本 NTT DoCoMo 公司已經(jīng)啟動(dòng)第四代系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究工作，并于 2020 年 6 月15 日向國(guó)際電 聯(lián)提交了有關(guān)建議：西門(mén)子正積極與國(guó)內(nèi)外頗具實(shí)力的高校進(jìn)行下一代系統(tǒng)的合作研究；愛(ài)立信也已宣布進(jìn)行第四代手機(jī)的研發(fā)； ATamp。近年來(lái)，由于 DSP 技術(shù)的飛速發(fā)展， OFDM 作為一種可以有效對(duì)抗 ISI 的高速傳輸技術(shù)，引起了廣泛關(guān)注。再將 Y 經(jīng)檢測(cè)等處理恢復(fù)出原始信號(hào)?；靖鶕?jù)各移動(dòng)終端發(fā)來(lái)的子載波攜帶信息進(jìn)行時(shí)域和頻域同步信息的提取，再由基站發(fā)回移動(dòng)終端，以便讓移動(dòng)終端進(jìn)行同步。實(shí)際應(yīng)用中，通常同時(shí)采用信道編碼和交織，進(jìn)一步改善整個(gè)系統(tǒng)的性能。 （ 5）均衡 在一般的衰落環(huán)境下， OFDM 系統(tǒng)中均衡不是有效改善系統(tǒng)性能的方法。過(guò)去 10多年， OFDM技術(shù)被廣泛應(yīng)用于 Mb/s高比特率數(shù)字用 (HDSL)、 6 Mb/s不對(duì)稱數(shù)字用戶線 (ADSL)、 100 Mb/s甚高速數(shù)字用戶線 (VDSL)、數(shù)字音頻廣播和數(shù)字視頻廣播等方面。 在未來(lái)的寬帶接入系統(tǒng)中， OFDM會(huì)是一項(xiàng)基本技術(shù)，所謂寬帶（ Broadband）是指速率高于 10Mbit/s 的傳輸系統(tǒng)，寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)是針對(duì)微波及毫米波段中新的空 中接口標(biāo)準(zhǔn)，它具有速率高、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)，能支持無(wú)線多媒體通信，適用于商務(wù)大樓、熱點(diǎn)地區(qū)及家庭用戶的寬帶接入。它利用了時(shí)間、頻率和空間三種分集技術(shù)，使無(wú)線系統(tǒng)對(duì)噪聲、干擾、多徑的容限大大增加。 WOFDM通過(guò)擴(kuò)頻和前向糾錯(cuò)碼，如 RS碼降低了惡劣信道的影響，它把信道估計(jì) ReedSolomon算法配合使用，使糾錯(cuò)能力增加一倍。 WOFDM目前已用作點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)線接入解決方案?？罩薪涌诓捎梅纸M業(yè)務(wù)，支持全 IP通信。 致 謝 本論文是在我的導(dǎo)師陳振光的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。 參考文獻(xiàn) (1). 李引凡 .OFDM技術(shù)原理及其應(yīng)用 .網(wǎng)絡(luò)通信 (2) 基于小波變換 /小波包變換的多載波調(diào)制技術(shù) .郝久玉等 .信號(hào)處理 (3).汪曉巖等 .OFDM技術(shù)及其在電力線通信的應(yīng)用 .電力系統(tǒng)通信 (4). 姚成鳳，葛萬(wàn)成 .OFDM原理及其在現(xiàn)代高速無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸中的新應(yīng)用 .現(xiàn)代電視技術(shù) (5)期俊玲 .OFDM技 術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化展望 .電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化 (6)佟學(xué)儉，羅濤 .OFDM移動(dòng)通信技術(shù)原理 .人民郵電出版社 結(jié)束語(yǔ) 短暫而又寶貴的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了。我相信只有將書(shū)本中學(xué)到的東西運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，知識(shí)才能真正的為我所用，才能真正實(shí)現(xiàn)自己的人生價(jià)值。 在本文中，我們討論了 OFDM 技術(shù)的產(chǎn)生，發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域，以及展望，客觀的評(píng)論了它的優(yōu)點(diǎn)缺 陷，從而令我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到了現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)的現(xiàn)狀。 在此，一定要感謝我的輔導(dǎo)員老師和同 學(xué)們，是他們的鼓勵(lì)和支持，促我進(jìn)取、向上，使我得以順利完成學(xué)業(yè)。目前一些研究結(jié)果表明，它們能提高無(wú)線 OFDM系統(tǒng)的性能，將形成未來(lái) OFDM系統(tǒng)的核心技術(shù)。 flashOFDM利用快速跳頻技術(shù)把信號(hào)擴(kuò)頻，具有頻率分集能力，減小了同一小區(qū)內(nèi)的用戶間干擾，它同時(shí)具有 OFDM和跳頻擴(kuò)頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。 WOFDM最初推出的 ASIC芯片數(shù)據(jù)速率為 32Mbit/s，調(diào)制方式為 16QAM。業(yè)界廣泛的共識(shí)是 在下一代 BWA系統(tǒng)中使用多天線技術(shù)，多天線技術(shù)能在有地形障礙，如樹(shù)、建筑物等條件下，提供可靠的高速寬帶業(yè)務(wù)。下面對(duì)這些技術(shù)作一概述。從目前的研發(fā)情況來(lái)看，由于 OFDM具有很高的頻譜利用率和抗干擾能力，能夠很好地滿足電視系統(tǒng)的傳輸要求。我們應(yīng)該跟蹤 OFDM 技術(shù)的最新發(fā)展，加快相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的研究，以便在下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的研發(fā)中具有競(jìng)爭(zhēng)力。因此，高的 PAPR 使得 OFDM 系統(tǒng)的性能大大下降甚至直接影響實(shí)際誤應(yīng)用。 （ 3）信道編碼和交織 為了提高數(shù)字通信系統(tǒng)性能，信道編碼和交織是通常采用的方法。 在下行鏈路中，基站向各個(gè)移動(dòng)終端廣播式發(fā)同步信號(hào)，所以，下行鏈路同步相對(duì)簡(jiǎn)單，較易實(shí)現(xiàn)。如果 CP 所占時(shí)長(zhǎng)大于或等于最大時(shí)延擴(kuò)展 Tmax，則所有多徑信號(hào)將不會(huì)延伸到下一個(gè) OFDM 幀周期。這樣，必然大大增加了均衡器的復(fù)雜程度，使設(shè)備造價(jià)和成本大大提高。 關(guān)于下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的研究工作已經(jīng)提交給 ITUR 第 8 研究組和世界無(wú)線電大會(huì)（ WRC）。 隨著人們對(duì)通信數(shù)據(jù)化、寬帶化 、個(gè)人化和移動(dòng)化的需求， OFDM 技術(shù)在綜合無(wú)線接入領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越得到廣泛的應(yīng)用。可以應(yīng)用不同檢測(cè)方法充分挖掘這種分集提供的增益。 ETSI 的寬帶射頻接入網(wǎng)（ BRAN）的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也把 OFDM 定為它的調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。歐洲的 DAB 系統(tǒng)使用的就是OFDM 調(diào)制技術(shù)。由于頻率交織，系統(tǒng)提供了更多重?cái)?shù)的頻率分集，因此，可以應(yīng)用不同檢測(cè)方法充分挖掘這種分集提供的增益； （ 3）高抗干擾性； （ 4）不需要均衡。從技術(shù)方面看， 3G 主要以 CDMA 技術(shù)為核心技術(shù)，而未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)則以 OFDM 技術(shù)最受矚目 。 第 3 節(jié) 寬帶無(wú)線接入 OFDM 技術(shù)適用于無(wú)線環(huán)境 下的高速傳輸，不僅應(yīng)用于無(wú)線局域網(wǎng)，還在寬帶無(wú)線接入（ BWA）中得到應(yīng)用。如 和 采用 OFDM調(diào)制技術(shù)，提高了傳輸速率，增加了網(wǎng)絡(luò)吞吐量。選擇 OFDM 作為數(shù)字音頻廣播和數(shù)字視頻廣播（ DVB）的主要原因在于： OFDM 技術(shù)可以有效地解決多徑時(shí)延擴(kuò)展問(wèn)題。 另一方面，由于 DFT－ OFDM在具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中采用插入 CP（循環(huán)前綴）來(lái)消除 ISI（碼間干擾），所以進(jìn)一步提高頻譜利用率仍有較大余地，另外，為降低插入 CP帶來(lái)的頻譜損失，通常采用較長(zhǎng)的 DFT變換塊，但是，如此將會(huì)造成系統(tǒng)對(duì)載頻誤差及 Doppler頻移非常敏感，引起系統(tǒng)性能下降，同時(shí)對(duì)信道估 計(jì)帶來(lái)難度。造成碼間干擾的原因有很多，實(shí)際上，只要傳輸信道 的頻帶是有限的，就會(huì)造成一定的碼間干擾。 再者，適合高速數(shù)據(jù)傳輸。OFDM技術(shù)能同時(shí)分開(kāi)至少 1000個(gè)數(shù)字信號(hào)，而且在干擾的信號(hào)周?chē)梢园踩倪\(yùn)行的能力將直接威脅到目前市場(chǎng)上已經(jīng)開(kāi)始流行的 CDMA技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展壯大的態(tài)勢(shì)，正是由于具有了這種特殊的信號(hào)“穿透能力 ”使得 OFDM技術(shù)深受歐洲通信營(yíng)運(yùn)商以及手機(jī)生產(chǎn)商的喜愛(ài)和歡迎，例如加利福尼亞 Cisco系統(tǒng)公司、紐約 Flarion工學(xué)院以及朗訊工學(xué)院等開(kāi)始使用，在加拿大 WiLAN工學(xué)院也開(kāi)始使用這項(xiàng)技術(shù)。自適應(yīng)調(diào)制能夠擴(kuò)大系統(tǒng)容量，但它要求信號(hào)必需包含一定的開(kāi)銷(xiāo)比特，以告知接收端發(fā)射信號(hào)所應(yīng)采用的調(diào)制方式。 OFDM的 數(shù)據(jù)速率也與子載波的數(shù)量有關(guān)。 下面對(duì) OFDM的信號(hào)流程作較詳細(xì)地分析，經(jīng)過(guò)BPSK、 QPSK、 16QAM、 64QAM 中的數(shù)字調(diào)制映射得到的串型符號(hào)流 {dn}， n=0， 1，?， M1，先取M個(gè)符號(hào)將其分配到 M路子信道中，每個(gè)符號(hào)調(diào)制 M個(gè)子載波（下面用復(fù)指數(shù)表示為： exp(jω kt),k=0,1,?M1）中的一個(gè)，然后將調(diào)制后得到的信號(hào)相加，得到 OFDM符號(hào)再重復(fù)上述過(guò)程，發(fā)送下 M個(gè)符號(hào)。只要多徑時(shí)延超過(guò)保護(hù)間隔，子載波間的正交性就不會(huì)被破壞。 第 1 節(jié) OFDM 基本原理簡(jiǎn)介 OFDM 是一種高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，該技術(shù)的基本原理是將高速串行數(shù)據(jù)變換成多路相對(duì)低速的并行數(shù)據(jù)并對(duì)不同的載波進(jìn)行調(diào)制。終端還要定期更新調(diào)制信息，這也會(huì)增加更多的開(kāi)銷(xiāo)比特。各個(gè)載波能夠根據(jù)信道狀況的 不同選擇不同的調(diào)制方式，比如 BPSK、 QPSK、 8PSK、 16QAM、 64QAM等等，以頻譜利用率和誤碼率之間的最佳平衡為原則。在單載波系統(tǒng)中，單個(gè)衰落或者干擾可能導(dǎo)致整個(gè)鏈路不可用，但在多載波的 OFDM 系統(tǒng)中，只會(huì)有 一小部分載波受影響。由于在 OFDM 系統(tǒng)中各個(gè)子信道的載波相互正交，于是它們的頻譜 是相互重疊的，這樣不但減小了子載波間的相互干擾，同時(shí)又提高了頻譜利用率。但是，一個(gè) OFDM 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，從而限制了其進(jìn)一步推廣。Present Situation and Prospect of Application 前 言 隨著通信技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，如今的通信傳輸方式可以說(shuō)多種多樣，變化日新月異，從最初的有線通信到無(wú)線通信，再到現(xiàn)在的光纖通信。本文首先分析了 OFDM的基本原理，并說(shuō)明其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，然后提及有關(guān) OFDM技術(shù)發(fā)展方面的一些信息。人們開(kāi)始集中越來(lái)越多的精力開(kāi)發(fā) OFDM 技術(shù)在移動(dòng)通信領(lǐng)域的應(yīng)用，預(yù)計(jì)第三代以后的移動(dòng)通信的主流技術(shù)將是 OFDM 技術(shù)。進(jìn)入九十年代以來(lái)， OFDM技術(shù)的研究深入到無(wú)線調(diào)頻信道上的寬帶數(shù)據(jù)傳輸。 MCM 與 OFDM 常用于無(wú)線信道，它們的區(qū)別在于： OFDM 技術(shù)特指將信道劃分成正交的子信道，頻道利用率高；而MCM，可以是更多種信道劃分方法。 OFDM 盡管還是一種頻分復(fù)用（ FDM） ，但已完全不同于過(guò)去的 FDM。為了提高頻譜利用率，應(yīng)該使用與信噪比相匹配的調(diào)制方式。功率控制與自適應(yīng)調(diào)制要取得平衡。同時(shí)，為了減小各個(gè)子載波間的相互串?dāng)_，各子載波間必須保持足夠的頻率間隔，這樣會(huì)降低系統(tǒng)的頻率利用率。 OFDM 調(diào)制器如圖 2 所示。為了降低 OFDM系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本，通常考慮用離散傅立葉變換（ DFT）和反變換（ IDFT）來(lái)實(shí)現(xiàn)上述功能 。無(wú)線多徑信道的頻率選擇性衰落會(huì)導(dǎo)致接收信號(hào)功率大幅下降，經(jīng)常會(huì)達(dá)到 30dB之多，信噪比