【導(dǎo)讀】第2節(jié)OFDM的算法理論與基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu).........16. 第2章OFDM技術(shù)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用...............30. 第3章OFDM技術(shù)在設(shè)備制造和運行中的優(yōu)勢...37. OFDM技術(shù)是一種多載波調(diào)制技術(shù)，最初用于軍。事通信，由于采用DFT實現(xiàn)多載波調(diào)制，同時LSI的。發(fā)展解決了IFFT/FFT的實現(xiàn)問題以及其他關(guān)鍵技術(shù)。的突破，OFDM開始向諸多領(lǐng)域的實際應(yīng)用轉(zhuǎn)化，現(xiàn)。在成為一種很有發(fā)展前途的調(diào)制技術(shù)。了OFDM的基本原理，并說明其技術(shù)優(yōu)點和缺點，然。后提及有關(guān)OFDM技術(shù)發(fā)展方面的一些信息。輸方式可以說多種多樣，變化日新月異，從最初的有。通信技術(shù)的實質(zhì)來看，上面所述基本上都是傳輸介質(zhì)。和信道的變化，突破性的進展并不多。技術(shù)、軟判決技術(shù)、信道自適應(yīng)技術(shù)、插入保護時段、減少均衡計算量等成熟技術(shù)的逐步引入，OFDM作。為一種可以有效對抗信號波形間干擾的高速傳輸技。術(shù)，引起了廣泛關(guān)注。代以后的移動通信的主流技術(shù)將是OFDM技術(shù)。OFDM的英文全稱為Orthogonal（直角的，相。義為正交頻分復(fù)用技術(shù)。

　　

【正文】 統(tǒng)性能的方法。因為均衡的實質(zhì)是補償多徑信道引起的碼間干擾，而 OFDM 技術(shù)本身已經(jīng)利用了多徑信道的分集特性，因此在一般情況下，OFDM 系統(tǒng)就不必再做均衡了。 在高度散射的信道中，信道記憶長度很長， CP的長度必須很長，才能夠使 ISI 盡量不出現(xiàn)。但是，CP 長度過長必然導(dǎo)致能量大量損失，尤其對子載波個數(shù)不是很大的系統(tǒng)。這時，可以考慮加均衡器以使CP 的長度適當(dāng)減小，即通過增加系統(tǒng)的復(fù)雜性換取系統(tǒng)頻帶利用率的提高。 下一代移動通信系統(tǒng)的技術(shù)研究 和標(biāo)準(zhǔn)制定工作已經(jīng)開始， OFDM 技術(shù)被普遍認為是下一代通信系統(tǒng)必不可少的技術(shù)。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，以便在下一代移動通信系統(tǒng)的研發(fā)中具有競爭力。 第 5章 OFDM 技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景 20世紀(jì) 60年代 OFDM的多路數(shù)據(jù)傳輸已被成功地用于高頻軍事通信系統(tǒng)。過去 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。最近， OFDM又被用 于 54 Mb/s無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) IEEE IEEE 、高性能局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)HiperLAN/歐洲寬帶無線接入網(wǎng) ETSIBRAN、 IEEE MAN和集成業(yè)務(wù)數(shù)字廣播 (ISDBT)標(biāo)準(zhǔn)中。編碼 OFDM(COFDM)被美國聯(lián)邦通信委員會 (FCC)接受為數(shù)字電視 (DTV)陸地廣播標(biāo)準(zhǔn)，在 6 MHz信道上將以 Mb/s的 MPEG格式分組傳輸，并進行數(shù)字格狀編碼，計劃 2020年底進行 DTV轉(zhuǎn)換。很多國家的全數(shù)字高清晰度電視傳輸系統(tǒng)（ DVB－ T）也采用了 OFDM技術(shù)。 1997年，歐洲 DVB－ TCOFDM系統(tǒng)是歐洲數(shù)字電視廣播（ DVB）系列標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)使用 COFDM調(diào)制方式，把傳輸比特分割到數(shù)千計的低比特率子載波上。從目前的研發(fā)情況來看，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。另外，在電力線通信領(lǐng)域， OFDM也將作為主要的調(diào)制技術(shù)被采納。 在未來的寬帶接入系統(tǒng)中， OFDM會是一項基本技術(shù)，所謂寬帶（ Broadband）是指速率高于 10Mbit/s 的傳輸系統(tǒng)，寬帶無線接入系統(tǒng)是針對微波及毫米波段中新的空 中接口標(biāo)準(zhǔn)，它具有速率高、抗干擾性強等特點，能支持無線多媒體通信，適用于商務(wù)大樓、熱點地區(qū)及家庭用戶的寬帶接入。 IEEE 組專門負責(zé) BWA方面的技術(shù)工作，開發(fā)了 2~11GHz BWA的標(biāo)準(zhǔn) ，物理層采用了 OFDM技術(shù)。在 BWA領(lǐng)域，一些公司開發(fā)的技術(shù)雖然都基于OFDM，但有各自的特色，形成一些專利技術(shù)，如Cisco和 Iospan公司的 Vector OFDM (VOFDM)， Wi LAN公司的 Wideband OFDM (WOFDM) ， Flarion公司的 flashOFDM。 VOFDM由 Cisco公司支持，WOFDM則由 WiLAN公司提出，構(gòu)成了 OFDM的兩大陣營：寬帶無線 Inter論壇（ BWIF）和 OFDM論壇，它們力圖使自己的 OFDM模式成為標(biāo)準(zhǔn)。由WiLAN公司倡導(dǎo)的 OFDM論壇，有 50多個成員，一些公司，如 Breeze, startup BeamReach Networks 和 Nokia參加， OFDM論壇主要是協(xié)調(diào)提交到 IEEE的 OFDM提案。在 Cisco倡導(dǎo)下， IEEE 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)組織 IEEEISTO成立了寬帶 Inter論壇 (BWIF)，提供低成本寬帶無線接入技術(shù)，號召采用基于 VOFDM的標(biāo)準(zhǔn)作為解決方案。下面對這些技術(shù)作一概述。 （ 1） VOFDM VOFDM技術(shù)通過在 OFDM傳輸系統(tǒng)中采用陣列天線實現(xiàn)空間分集，提高了信號質(zhì)量，是聯(lián)合 OFDM和空時處理而得到的一種新技術(shù)。它利用了時間、頻率和空間三種分集技術(shù)，使無線系統(tǒng)對噪聲、干擾、多徑的容限大大增加。 VOFDM實現(xiàn)主要包括以下功能模塊：① OFDM，可編程控制的系統(tǒng)數(shù)據(jù)率和時延擴展容限；②信道估計，采用突發(fā)模式的訓(xùn)練序列；③同步，魯棒的系統(tǒng)定時和頻率恢復(fù)；④空域處理，用 作干擾刪除和發(fā)送、接收分集；⑤編碼， 采用級連的卷積碼和 ReedSolomon碼。 把 OFDM和智能天線相結(jié)合的技術(shù)除了 VOFDM外，還有美國 Iospan公司開發(fā)的 MIMOOFDM技術(shù)。Iospan的技術(shù)基于 Stanford大學(xué) A. Paulraj教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在多輸入多輸出（ MIMO），即空時信號處理方面的研究工作。 MIMO是該項技術(shù)的核心，它能大大提高頻譜利用率和業(yè)務(wù)覆蓋范圍，系統(tǒng)具有可伸縮性和能保證 QoS。 Iospan的無線接入技術(shù)能在非視距（ NLOS）傳播環(huán)境下很好工作。業(yè)界廣泛的共識是 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、建筑物等條件下，提供可靠的高速寬帶業(yè)務(wù)。 （ 2） WOFDM WiLAN公司發(fā)明的寬帶 OFDM是 IEEE 的基礎(chǔ)，同時它也提出了 。 WOFDM通過擴頻和前向糾錯碼，如 RS碼降低了惡劣信道的影響，它把信道估計 ReedSolomon算法配合使用，使糾錯能力增加一倍。系統(tǒng)在接收信號強度為 75dBm時誤比特率（ BER）能達到 106。為降低信號的峰值—均值電平比， WOFDM采用了隨機相位的信號白化技術(shù)，通過對每個 WOFDM符號乘以一個收發(fā)端已知的復(fù)向量，該向量具有單位幅度和相位。與無此操作的 WOFDM符號相比，使發(fā)射信號變化變小，所以信號 “白化 ”降低了信號動態(tài)范圍，使系統(tǒng)對射頻功率放大器線性度要求降低。利用直接序列擴頻 (DSSS)技術(shù)解決了載波信號恢復(fù)中的時鐘同步問題， DSSS是一種連續(xù)的包絡(luò)調(diào)制機制，它提供了一種不用預(yù)先設(shè)定自動增益控制和自動頻率控制而能獲取同步信號的方法，是一種非常簡單且穩(wěn)定的解決方案。WOFDM頻譜利用率高，用 16QAM調(diào)制的商用WOFDM系統(tǒng)目前可到 。 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。如果把速率升至 45Mbit/s，只需改變 DSP中的軟件，選擇 64QAM的調(diào)制方式即可，無需改變硬件。 WOFDM目前已用作點對點、點對多點的無線接入解決方案。 （ 3） flashOFDM flashOFDM是 1998年由 Bell實驗室發(fā)明，后由朗訊科技下設(shè)的 Flarion公司推出商用化產(chǎn)品。相對VOFDM、 WOFDM而言，它的特點是能在移動環(huán)境下工作，是一種移動寬帶接入 Inter解決方案。flashOFDM采用 FDD雙工方式，工作頻段從220MHz～ 。上下行鏈路是數(shù)百個子信道組成的寬帶載波（擴頻的 OFDM），傳輸數(shù)據(jù)時給每個用戶分配子信道。每個子信道采用了自適應(yīng)調(diào)制和先進的編碼技術(shù)，其頻譜利用率比 CDMA 2020系統(tǒng)高 3倍。 flashOFDM利用快速跳頻技術(shù)把信號擴頻，具有頻率分集能力，減小了同一小區(qū)內(nèi)的用戶間干擾，它同時具有 OFDM和跳頻擴頻技術(shù)的優(yōu)點。除了跳頻外，為解決小區(qū)間干擾，采用了功率控制，用戶只發(fā)射能有效通信的功率?？罩薪涌诓捎梅纸M業(yè)務(wù)，支持全 IP通信。 OFDM的應(yīng)用技術(shù)還有 MIMOOFDM、Multiband OFDM， OFDM與 CDMA的結(jié)合與優(yōu)勢互補也成為目前研究的熱點，其結(jié)合的方式主要包括： McCDMA, MCDSCDMA， 的 MTCDMA等。 小 結(jié) OFDM技術(shù)由于其頻譜利用率高、成本低等原因越來越得到人們的關(guān)注，為滿足未來無線多媒體通信需求，人們在加緊實現(xiàn) 3G系統(tǒng)商業(yè)化的同時，已經(jīng)開始進行 4G(Beyond 3G)的研究。隨著人們對于通信數(shù)據(jù)化、寬帶化、個人化和移動化的需求， OFDM技術(shù)在固定無線接入領(lǐng)域和移動接入領(lǐng)域?qū)⒃絹碓降玫綇V泛的應(yīng)用。許多大學(xué)、著名公司已充分認識到OFDM技術(shù)的應(yīng)用前景。紛紛開展了對無線 OFDM的研究工作，除了解決 OFDM的同步、峰平比高等傳統(tǒng)難題外，還包括 OFDM與空時碼、聯(lián)合發(fā)送、聯(lián)合檢測、智能天線、動態(tài)分組分配等相結(jié)合的研究工作。目前一些研究結(jié)果表明，它們能提高無線 OFDM系統(tǒng)的性能，將形成未來 OFDM系統(tǒng)的核心技術(shù)。對這些方面的研究是當(dāng)前一個非常活躍的研究領(lǐng)域，有 許多課題需要我們做進一步的深入研究。 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。在課題進行過程中，他給予了我極大的幫助和有益的指導(dǎo)，導(dǎo)師那淵博的學(xué)識和認真嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度將對我產(chǎn)生深遠的影響。數(shù)年來，老師們對我言傳身教、關(guān)心倍至，正是他孜孜不倦的教誨和細致入微的關(guān)懷激勵著學(xué)生完成了論文的研究工作。學(xué)生無限感激，永遠銘記在心。在此向老師們致以崇高的敬意和衷心的感謝。同時，非常感謝學(xué)院給我們提供的良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)術(shù)氛圍。 在此，一定要感謝我的輔導(dǎo)員老師和同 學(xué)們，是他們的鼓勵和支持，促我進取、向上，使我得以順利完成學(xué)業(yè)。 最后，向所有熱情幫助過我的各位老師和同學(xué)致以由衷的感謝，我會以我的實際行動來答謝你們給予我的幫助。 參考文獻 (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，葛萬成 .OFDM原理及其在現(xiàn)代高速無線數(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移動通信技術(shù)原理 .人民郵電出版社 結(jié)束語 短暫而又寶貴的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了。在這段時間內(nèi)使我又一次對整個大學(xué) 期間 所學(xué)過的知識進行了總結(jié)。從方案的論證到最終的設(shè)計，涉及的領(lǐng)域 很多很多 。在進行畢設(shè)的同時，我還學(xué)到了許多新的知識 。我深刻的認識到， 完成一個設(shè)計是多么的有成就感。 通過本文 的闡述我給大家大體的介紹了 OFDM 技術(shù)的一些知識，同時也是自己的一次學(xué)習(xí)歷程。 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，客觀的評論了它的優(yōu)點缺 陷，從而令我們進一步認識到了現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)的現(xiàn)狀。 我們的生活正一天一天的變地更好 ，信息 化已經(jīng)不再是遙遠的夢想，即使在中國的廣大農(nóng)村和中小城鎮(zhèn)，人們也已經(jīng)可以感覺到現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)給他們帶來的巨大的好處。我相信只有將書本中學(xué)到的東西運用到實踐當(dāng)中，知識才能真正的為我所用，才能真正實現(xiàn)自己的人生價值。 數(shù)字調(diào)制技術(shù)也必將得到更加廣泛的應(yīng)用。