【正文】 其他系統(tǒng)用戶包括有線電視服務(wù)，大學(xué)校園、辦公樓、工業(yè)工廠和電氣公司。這種混合線路允許在鄰域之間集成光纖和同軸電纜，這種被稱為節(jié)點(diǎn)的位置，提供將光脈沖轉(zhuǎn)換為電信號的光接收機(jī)，然后信號再經(jīng)過同軸電纜被傳送到各個(gè)家庭。連接中心交換局的長途線路已經(jīng)被光纜所替代。今天的許多電話公司，在他們的系統(tǒng)中全面使用光纖作為干線結(jié)構(gòu)和作為城市電話系統(tǒng)之間的長距離連接?？梢栽跀?shù)字調(diào)制方式中建立確切的抗干擾和失真的數(shù)值，在已增加的誤碼率中反映出超過噪聲與失真的容限電平。如果信道頻率響應(yīng)不是預(yù)期平坦的，例如，可采用濾波器形式均衡來補(bǔ)償。干擾：如果在同意傳輸媒質(zhì)上傳輸多個(gè)信號，它們之間將發(fā)生相互作用。噪聲：發(fā)射機(jī)，接收機(jī)附加噪聲和信道噪聲。非線性頻率響應(yīng)：基帶信號分量放大超過了其他信號分量。一些可能發(fā)生的失真類型有：諧波失真：一些基帶分量諧波失真疊加在原始信號上。與地球相對靜止的衛(wèi)星通信時(shí)間延遲會對電話通信造成損害，即使無線電波以光速傳播，但由于跨度越大的距離傳輸，信號經(jīng)過約會引起的延遲。當(dāng)然，由于跨越距離通信，信號在時(shí)間上要有延時(shí)，也可能會在幅度上發(fā)生改變。將FDM與TDM結(jié)合在一起使用當(dāng)然是可以的，例如，在一些被稱為是發(fā)送與接受一體化的轉(zhuǎn)發(fā)器中劃分出可用帶寬，就是一個(gè)FDM的應(yīng)用例子，即可以在單一轉(zhuǎn)發(fā)器攜帶大量的TDM數(shù)字信號。盡管每個(gè)節(jié)目占用了信道的整個(gè)帶寬，但只占用了時(shí)間的一部分。選擇單一通信信道發(fā)送多個(gè)信號的方法是采用時(shí)分復(fù)用(TDM)，為取代多信號信道對可用帶寬的分割，時(shí)分復(fù)用的每一路信號占用了整個(gè)帶寬，但卻只占用了很少一部分時(shí)間。由于OFDM在技術(shù)上存在相當(dāng)大的優(yōu)勢，除頻譜利用率高和較強(qiáng)的帶寬擴(kuò)展性外，由于其采用了子載波傳輸，使其在抗多徑衰落性能方面的優(yōu)勢非常明顯，另外，OFDM系統(tǒng)可靈活選擇各子載波進(jìn)行傳輸，使其具有靈活分配頻譜資源的性能，所以它越來越得到人們的重視，各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)化工作也在不斷開展中。OFDM具有較高的頻譜利用率和良好的抗多徑干擾能力，它不僅可以增加系統(tǒng)容量，更重要的是還能更好地滿足媒體通信的要求，能將 包括語音、數(shù)據(jù)、影響等大量信息的多媒體業(yè)務(wù)通過寬頻信道高品質(zhì)地傳送出去。OFDM將數(shù)字調(diào)制、數(shù)字信號處理、多載波傳輸?shù)燃夹g(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，使得它在系統(tǒng)的頻譜利用率、功率利用率、系統(tǒng)復(fù)雜性方面都有很強(qiáng)的競爭力，是支持未來移動通信特別是移動多媒體通信的主要技術(shù)之一。信號的多徑傳播引起信號在時(shí)間上的擴(kuò)展并帶來頻率選擇性衰落。移動通信信道是典型的隨參信道，信號從發(fā)射天線經(jīng)過一個(gè)時(shí)變多徑信道到達(dá)接收天線，會產(chǎn)生時(shí)間選擇性衰落和頻率選擇性衰落。是一種多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù)，也可以被當(dāng)作一種復(fù)用技術(shù)，具有頻譜利用率高、抗多徑干擾等特點(diǎn)。例如，一個(gè)電視信道在VHF帶寬內(nèi)，只給定占用帶寬。多路復(fù)用是通信的一個(gè)術(shù)語，它是指將兩個(gè)或更多的信息信號復(fù)合在一起調(diào)制，當(dāng)在信號中劃分可用頻率范圍時(shí)，這個(gè)過程被稱為頻率復(fù)用(FDM)。當(dāng)使用載波時(shí)，信息信號被稱為調(diào)制信號。另一方面，自由空間無線鏈路不能直接用于承載語音信號，這就需要使用一個(gè)載波信號，它的頻率能夠使語音信號通過信道傳輸或傳播。有時(shí)信道可以直接承載信息。數(shù)字信號可以有任意帶寬，這要取決于每秒傳送的比特?cái)?shù)和所采用的將二進(jìn)制數(shù)1和0轉(zhuǎn)換成電信號的方法。一個(gè)電視廣播質(zhì)量的視頻信號需要的頻率范圍。信息源常被稱為信號所占有的頻率范圍，例如，電話質(zhì)量的語音信號，包含著的頻率范圍，而模擬高保真音樂信號大概需要的頻率范圍。信號源或信息信號可以是模擬的或數(shù)字的。構(gòu)成通信系統(tǒng)最普通的一些基本要素有：發(fā)射機(jī)、接收機(jī)，以及通信信道。今天，在光纖、衛(wèi)星電視、傳真機(jī)和蜂窩電視普遍應(yīng)用時(shí)代，通信系統(tǒng)仍處在引導(dǎo)電子技術(shù)發(fā)展的前沿。OFDM在未來通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，特別是在未來移動多媒體通信中的應(yīng)用，將取決于上述問題的解決程度。理論分析和實(shí)踐都表明，OFDM系統(tǒng)對同步系統(tǒng)的精度要求更高，大的同步誤差不僅造成輸出信噪比的下降，還會破壞子載波間的正交性，造成載波間干擾，從而大大影響系統(tǒng)的性能，甚至使系統(tǒng)無法正常工作。如果再結(jié)合自適應(yīng)調(diào)制，自適應(yīng)編碼以及動態(tài)子載波分配，動態(tài)比特分配算法技術(shù)，可以使其性能進(jìn)一步得到優(yōu)化。因此從20世紀(jì)80年代以來，OFDM已經(jīng)在數(shù)字廣播，數(shù)字視頻廣播， 標(biāo)準(zhǔn)的無線本地局域網(wǎng)以及有線電話網(wǎng)上基于現(xiàn)有銅絞線的非對稱高比特率數(shù)字用戶技術(shù)中得到了應(yīng)用。3．OFDM技術(shù)可以自動地檢測到存在高衰減或干擾脈沖的那一個(gè)載波,然后采取合適的調(diào)制措施來使指定頻率下的載波進(jìn)行正常通信。三、發(fā)展趨勢 由于OFDM系統(tǒng)以下優(yōu)點(diǎn)：1．在窄帶帶寬下也能夠發(fā)出大量的數(shù)據(jù)，OFDM技術(shù)能同時(shí)分開至少1000個(gè)數(shù)字信號,而且在干擾信號的周圍可以安全運(yùn)行,正是由于具有了這種特殊的信號“穿透能力”使得OFDM技術(shù)深受歐洲通信營運(yùn)商以及手機(jī)生產(chǎn)商的喜愛和歡迎。OFDM信道估計(jì)技術(shù)有：FFT插值算法，卡爾曼濾波算法等。在減小OFDM系統(tǒng)中PAPR的解決方案主要有：限幅技術(shù)，編碼技術(shù)，相位控制技術(shù)，星座圖擴(kuò)展技術(shù)。二、研究主要成果由于OFDM系統(tǒng)的良好性能及應(yīng)用價(jià)值，對OFDM系統(tǒng)的研究聚集了越來越多的學(xué)者，使得其技術(shù)日趨成熟。未來移動通信系統(tǒng)需要能夠用有限的頻譜資源來提供更多的通信業(yè)務(wù)、更高的通信速率和更好的通信質(zhì)量，因此所采用的無線通信技術(shù)必須能夠進(jìn)行寬帶數(shù)據(jù)傳輸且保持一定的通信質(zhì)量，能對抗寬帶信道的種種不利特性。近年來，由于數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展，OFDM作為一種可以有效對抗碼間干擾的高速傳輸技術(shù)，已成功應(yīng)用于非對稱數(shù)字用戶環(huán)路、無線本地環(huán)路、數(shù)字音頻廣播、高清晰電視、無線局域網(wǎng)等系統(tǒng)中。第912周調(diào)試、仿真、分析第1316周給出改進(jìn)的方案、調(diào)試、仿真、分析五、主要參考文獻(xiàn)1 周恩、張興、北京：北京人民出版社，1998,36452 ：廣東通信技術(shù)出版社，3 ：(碩士學(xué)位論文)．大連理工大學(xué)，2004，7104 , . and Novel OFDM Frame Synchronization ，12(5):26295 J．Lee and L E．Miller．CDMA System EngiIleerillg Handbook[M]．London：Artech House, 1998,(10):56596 Sperm Communication．AddisonWeless CommunicatioIls Series．1995,(8):10127 J．D．Gibson．The Mobile Conmmunications Handbook[M]．London：CRC Press,1999,(6):15178 and R．Prasad．Wideband CDMA for Third Generation Mobile Communications．Artech House Publishers,1998,(6):20239 伊長川，羅濤，樂光新．多載波寬帶無線通信技術(shù)．北京：北京郵電大學(xué)出版社，2004,202410 丁玉美，高西全數(shù)字信號處理(第二版)．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002,101211 胡廣書．?dāng)?shù)字信號處理一理論：算法與實(shí)現(xiàn)．北京：清華大學(xué)出版社，1997,404112 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2002年第四期13 Simon Haykin Michael Mother現(xiàn)代無線通信北京：電子工業(yè)出版社，1998,404614 Theodore S．Rappaport．無線通信原埋與應(yīng)用．北京：電子工業(yè)出版社，1993,202415 樊昌信，張甫翊，徐炳祥等．通信原理．北京：國防工業(yè)出版社，2001．51716 A．EMolisch．Wideband wirelee digital munications”．Engiewood Cliffs：Prentice (8)22122317 B．C．Kim,I．T．Lu．‘39。以下是本學(xué)期的任務(wù)安排：第14周查資料，了解OFDM原理、存在問題及現(xiàn)有解決方法并比較。四、研究工作進(jìn)度：通過對最近一段時(shí)間所查閱的各種文獻(xiàn)資料的學(xué)習(xí)，基本掌握了OFDM基本原理，并了解到OFDM的一些關(guān)鍵技術(shù)；初步接觸了MATLAB的一些知識。編程時(shí)會用到大量算法需要認(rèn)真地學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，在借鑒別人成果的基礎(chǔ)上加入自己的想法，并且運(yùn)用最新的科研成果提升課題的實(shí)用性和實(shí)效性。首先要學(xué)習(xí)一下前人的研究成果，大致勾勒一下程序框圖及流程。還要在此階段鋪墊好研究課題所需的基礎(chǔ)知識。三、研究步驟、方法及措施：此次課題研究初步分三個(gè)階段進(jìn)行，第一階段：主要進(jìn)行資料查詢，通過借閱相關(guān)方面的書籍，了解課題研究的內(nèi)容，清晰大致的研究思路。本文的主要內(nèi)容是熟悉掌握OFDM的基本原理如：調(diào)制解調(diào)的FFT實(shí)現(xiàn)、OFDM系統(tǒng)的正交性原理、保護(hù)間隔和循環(huán)前綴等。OFDM頻譜利用率極高,由于其信號的相鄰子載波相互重疊,其頻譜利用率可以接近Nyquist極限。而且由于每個(gè)子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分,信道均衡變得相對容易。二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：OFDM技術(shù)主要思想是：將頻域中給定的信道分成若干窄的正交子信道,將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流,在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波調(diào)制并進(jìn)行傳輸。OFDM的提出已有近40年的歷史，第一個(gè)實(shí)際應(yīng)用是軍用的無線高頻通信。4G采用的關(guān)鍵技術(shù)有正交頻分復(fù)用（OFDM）、智能天線技術(shù)、軟件無線電技術(shù)、多用戶檢測技術(shù)、IPv6技術(shù)等。第三代通信標(biāo)準(zhǔn)有WCDMA、CDMA2000和TDSCDMA三大分支，存在相互兼容問題，還不是真正意義上的個(gè)人通信和全球通信，頻譜利用率還比較低，不能充分利用頻譜資源，而且支持速率還不夠高，單載波只支持最大2Mbps的業(yè)務(wù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)未來移動通信發(fā)展的要求。第三代移動通信在第二代的基礎(chǔ)上統(tǒng)一了不同的移動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使用高的頻帶和TDMA技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)來支持多媒體業(yè)務(wù)，能夠提供多種寬帶信息業(yè)務(wù)，并且可無縫全球漫游。第二代移動通信是基于數(shù)字傳輸?shù)呐c第一代相比有效克服了業(yè)務(wù)量劇增容量不足的缺陷，大大提高了通話質(zhì)量。最后，衷心的感謝評閱本文的各位老師和專家。深深感謝我的父母，我這二十多年成長中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴都凝聚著他們的心血和關(guān)愛，感謝他們大學(xué)階段給我的支持和鼓勵(lì)，沒有他們無私的愛，我不可能一步一步走到今天，我所有的收獲都來自我父母偉大的付出。肖老師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、忘我的工作熱情以及平易近人的作風(fēng)是我學(xué)習(xí)的榜樣和動力。參考文獻(xiàn)1 周恩、張興、北京：北京人民出版社，1998,36452 ：廣東通信技術(shù)出版社，3 ：(碩士學(xué)位論文)．大連理工大學(xué)，2004，7104 , . and Novel OFDM Frame Synchronization ，12(5):26295 J．Lee and L E．Miller．CDMA System EngiIleerillg Handbook[M]．London：Artech House, 1998,(10):56596 Sperm Communication．AddisonWeless CommunicatioIls Series．1995,(8):10127 J．D．Gibson．The Mobile Conmmunications Handbook[M]．London：CRC Press,1999,(6):15178 and R．Prasad．Wideband CDMA for Third Generation Mobile Communications．Artech House Publishers,1998,(6):20239 伊長川，羅濤，樂光新．多載波寬帶無線通信技術(shù)．北京：北京郵電大學(xué)出版社，2004,202410 丁玉美，高西全數(shù)字信號處理(第二版)．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002,101211 胡廣書．?dāng)?shù)字信號處理一理論：算法與實(shí)現(xiàn)．北京：清華大學(xué)出版社，1997,404112 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2002年第四期13 Simon Haykin Michael Mother現(xiàn)代無線通信北京：電子工業(yè)出版社，1998,404614 Theodore S．Rappaport．無線通信原埋與應(yīng)用．北京：電子工業(yè)出版社，1993,202415 樊昌信，張甫翊，徐炳祥等．通信原理．北京：國防工業(yè)出版社，2001．51716 A．EMolisch．Wideband wirelee digital munications”．Engiewood Cliffs：Prentice (8)22122317 B．C．Kim,I．T．Lu．‘39。本文介紹了移動通信的發(fā)展歷史和OFDM技術(shù)的基礎(chǔ)理論，其重點(diǎn)分析了OFDM系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)的FFT實(shí)現(xiàn)、OFDM的正交性、保護(hù)間隔和循環(huán)前綴等。作為OFDM系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)之一的信道估計(jì)，它的性能直接影響到未來移動通信的通信品質(zhì)。第三代移動通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)己確定，第四代移動通信系統(tǒng)己處于研究和試驗(yàn)階段。圖32 OFDM調(diào)制信噪比變化曲線圖33 保護(hù)間隔對信噪比的影響 本章小結(jié)本章首先介紹了OFDM系統(tǒng)的基本原理，給出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的框圖，分析了發(fā)送和接收信號的原理，并重點(diǎn)對離散傅立葉變換、信號過采樣、保護(hù)間隔和循環(huán)前綴等技術(shù)進(jìn)行了討論，然后介紹了OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，最后對OFDM系統(tǒng)進(jìn)行的仿真。必須是慢衰落信道，即信道在幾個(gè)OFDM符號期間是不變化的。 結(jié)果分析在基于WLAN ，高斯和瑞利信道條件下，通過仿真，得到了OFDM系統(tǒng)的誤比特率。每個(gè)子信道中傳輸?shù)谋忍厮俾视烧{(diào)制類型、編碼速率以及符號速率來確定。(3)確定子載波的數(shù)量 子載波的數(shù)量可以直接利用3dB帶寬除以子載波間隔(即去掉保護(hù)間隔之后的符號周期的倒數(shù))得到。一般按照以下步驟來確定OFDM系統(tǒng)的各參數(shù)：(1)確定保護(hù)間隔 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般選擇保護(hù)間隔的時(shí)間長度為時(shí)延擴(kuò)展均方根值的2到4倍。 MATLAB仿真步驟 在OFDM系統(tǒng)中，我們需要確定以下參數(shù)：符號周期、保護(hù)間隔、子載