lte系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)：ofdm(完整版)
【正文】 69 TDLTE OFDM實現(xiàn)方式 多載波 OFDM； OFDMA； 單載波 DFTSOFDM IFDMA 71 TDLTE 多載波： OFDM/OFDMA（ 1） ? 基本傳輸框圖 72 TDLTE 多載波： OFDM/OFDMA（ 2） ? 分集 – 多用戶分集 ? 每個用戶集中在某一頻段發(fā)射 ? 在頻域進(jìn)行信道相關(guān)調(diào)度 – 頻率分集 ? 各用戶分布在頻域 ? 額外的頻率分集 73 TDLTE OFDM實現(xiàn)框圖 75 ? ? ? ? TDLTE OFDM系統(tǒng)的峰均比問題 來源：發(fā)射信號是多個載波隨機(jī)信號的加權(quán)累加。如果 FFT處理窗延遲放置，則 FFT積 分處理包含了當(dāng)前符號的樣值與下一個符號的樣值。 38 TDLTE OFDM時域信號示例 3 2 1 0 1 2 3 0 0 .4 0 .8 1 子載波數(shù)目 N = 4，承載的數(shù)據(jù)為 (1,1,1,1)時，四個載波獨立的波形和迭加后的信號 TDLTE OFDM符號的產(chǎn)生 5 MHz Bandwidth FFT Subcarriers Symbols Guard Intervals … Frequency … Time 39 TDLTE 在 RF 信道中組織時間 amp。 ◆ 盡可能支持簡單的鄰頻共存 。 ◆ 支持與現(xiàn)有 3GPP和非 3GPP系統(tǒng)的互操作 。 ◆ 峰值數(shù)據(jù)率：上行 50Mb/s，下行 100Mb/s。 ◆ 取消電路交換（ CS）域， CS域業(yè)務(wù)在包交換（ PS）域?qū)崿F(xiàn) 。 25 TDLTE OFDM 技術(shù)缺點 高峰均比 頻偏敏感 相位敏感 26 TDLTE 多載波（ MC）傳輸技術(shù) 29 TDLTE MC時頻資源表 a a d d a a d d a a d d a a c c e e a a c c e e a a c c e e 頻率 b e g b e g b e g b b b e f f g g g b b b e f f g g g b b b e f f g g g 時間 30 TDLTE 多載波調(diào)制（ MCM） 單載波調(diào)制（ SCM） 31 TDLTE OFDM基本原理（ 1） Distant transmitter Nearest transmitter TDLTE OFDM基本原理（ 2） exp(??jπN s (t ??ts ) / T ) exp(??jπ ( N s ??2)(t ??ts ) / T ) ?????? exp(??jπ ( N s ??2)(t ??ts ) / T ) 34 TDLTE OFDM基本原理（ 3） 35 2 ??2 ?? 36 TDLTE OFDM基本原理（ 4） IDFT/DFT計算量： IFFT/FFT計算量 (基 2算法 )： O( N ) ??N ??O ?????log2 ( N ) ??37 TDLTE OFDM符號的頻譜結(jié)構(gòu) OFDM系統(tǒng)滿足 Nyquist無碼間干擾準(zhǔn)則。 保護(hù)間隔 OFDM 具有天生的抗干擾性。 注意上述的匹配濾波器操作是在接收信號進(jìn)行 FFT變換之前進(jìn)行的。s/of occupied subcarriers /samples) CP duration (181。 66 TDLTE OFDM中的同步（ 4） ? 頻域同步 – 系統(tǒng)估計和校正接收信號的載波偏移 – 頻偏（ CFO）主要由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的本地 振蕩器的不穩(wěn)定性造成 – 如果頻率誤差是子載波間隔的整數(shù)倍，將造 成 OFDM信號的頻譜結(jié)構(gòu)錯位，從而導(dǎo)致誤 碼率 BER為 50%的嚴(yán)重錯誤 – 如果頻率誤差不是載波間隔的整數(shù)倍，將引 入 ICI，也會造成系統(tǒng)性能的下降 67 TDLTE OFDM中的同步（ 5） ? 頻率誤差造成 OFDM系統(tǒng)產(chǎn)生載波間干擾示例 A( f ) A( f ) fn?1 fn fn+1 f fn +δ f f (a) (b) 68 TDLTE OFDM中的同步（ 6） ? OFDM系統(tǒng)的同步算法可以分為以下三類： – 基于同步導(dǎo)頻的同步算法 – 基于循環(huán)前綴（ CP）的同步算法 – 其它不需要導(dǎo)頻的盲同步算法 ? 同步算法可以在頻域或時域?qū)崿F(xiàn) ? OFDM系統(tǒng)的時頻同步處理分為捕獲和跟蹤兩個階段： – 在捕獲階段，系統(tǒng)使用比較復(fù)雜的同步算法，對較 長時段的同步信息進(jìn)行處理，獲得初步的系統(tǒng)同步。 50 TDLTE OFDM保護(hù)間隔 SFN 發(fā)射機(jī) B 1 微秒 = 300 米 保護(hù)間隔 符號周期 安全區(qū)域 反射 發(fā)射機(jī) A 直接路徑 接收點 信號 51 TDLTE 循環(huán)前綴和后綴 TI =?T +?TG Tprefix T Tpostfix βTs 52 t TDLTE CP的來源 DFT的周期性 T T T 1 Cyclic Prefix 2 Cyclic Postfix or Cyclic Suffic 3 Cyclic Prefix and Cyclic Suffic 53 TDLTE OFDM符號循環(huán)前綴 54 TDLTE 循環(huán)前綴 CP的使用會導(dǎo)致：功率損失和帶寬損失 55 frequency frequency BW B
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