【正文】 均值為 rms? ，則可以選擇多徑時延長度的最大值為m a x ( 4 ~ 5 ) rm s??? 。通常 各 項 OFDM 的參數的 選擇需要在多 種 沖突中進行折衷考慮 。 OFDM符號的總長度變?yōu)?FFTT T Tsg??點， 其中 Ts 為 OFDM符號的總長度， Tg 為循環(huán)前綴長度， FFTT 為 FFT 變換產生的無保護間隔的 OFDM 符號長度，則在接收端抽樣開始的時刻 XT 應該滿足下式： max XT Tg? ? ……………………………… … （ ） 其中 max? 是信道的最大時延擴展，當抽樣滿足式（ ）時，則可以克服 ISI的影響；同時由于 OFDM 時延分量內所包含的子載波的周期個數也為整數，時延信號就不會在解調過程中產生載波間干擾（ ICI）。 為了對抗這種載波間干擾（ ICI） ,在 保護間隔 內插入 OFDM 符號最后 gT 時間內的樣點，即把 OFDM 符號最后 gT 時間內的樣點復制到 OFDM 符號的前面，形成前綴，這樣在交接點沒有任何間斷。 圖中給出了第一個子載波、第二個子載波和第二個子載波的時延信號。即子 載波之間的正交性遭到破壞，不同的子載波之間會產生干擾。 輸入數據流 經過串 /并變換 ，進入 到 N 個并行的子信道，使得每一個調制子載波的數據周期擴大為原始數據符號周期的 N 倍 ，因此可有效的對抗多徑時延擴展，為了最大程度的消除符號間干擾，在每個 OFDM 符號之間插入保護間隔（ GI,Guard Interval），而且保護間隔長度 gT 一般大于無線信道的最大時延擴展，這樣一個符號的多徑分量就不對下一個符號造成干擾。對于子載波數量非常大的 OFDM 系統，可以進一步采用基 4IFFT 算法來實施傅利葉變換。 在 OFDM系統的實際運用中，可以采用更 加方便快捷的 IFFT/FFT。 通過 N 點的 IDFT 運算，把頻域數據 id 變換為時域數據 ks ，經過射頻載波調制之后，發(fā)送到無線信道中。 DFT 的實現 在實際應用中，可以利用離散傅立葉變換 (DFT/IDFT)來實現 OFDM的基帶調 制和解調 .為了敘述的方便，令式 ()中 0st ? ，并且忽略矩形函數，得到式 () 10 e x p ( 2 )()Nii id j tTst ???? ?…………………………………… () 對 ()st 以 T/N 的速度進行抽樣，即令 / ( 0 , 1 , 2 , , 1 )t k T N k N? ? ?，得到： ? ? 10 2/ e x p ( )N ik i iks s k T N d j N????? ?…………………………… () 可以看到， ks 等效為對 id 進行 IDFT 運算。 這種正交性也可以從頻域來分析，對式 ()進行傅立葉變換得到的信號頻譜是多個 sinc函數的疊加。即： 011 e x p ( ) e x p ( ) d 0Tnmmnj t j t t mnT ?? ??? ? ??? () 例如對 ()式中第 j 個子載波進行解調，然后在時間長度 T 內進行積分，即： ? ? ? ?101 e x p 2 e x p 2 dNissj s i stTtjid j t t d j t t tT T T??????? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? ? ?101 e x p 2 dNiss jitTstijd j t t t dTT ???? ?? ? ? ???????? ? () 由式 ()可以看到，對第 j 個子載波進行解調可以恢復出期望信號。 OFDM符號的每個子載波在一個符號周期內都包含整數倍周期，而且相鄰的子載波之間相差 1 個周期 。一個從 ytt? 開始的 OFDM 符號可以表示為： ? ? ? ?10/ 2 e x p 2 ( )() N i s c siid r e c t t t T j f t tTst ?????? ? ? ?????? ? sst t t T? ? ? () 其中， N 表示子載波的個數， T 表示 OFDM 符號的持續(xù)時間， id ( 0 1, 2, , 1iN? ? ?)是分 配給每個子信道的數據符號， cf 是第 0 個子載波的載波頻率，矩形函數 ( ) 1 / 2re c t t t T??，一旦將要傳輸的比特分配到各個子載波上，某一種調制模式則將它們映射為子載波的幅度和相位。 接收端進行與發(fā)送端相反的操作，將射頻（ RF， Radio Frequency）信號與基帶信號進行混頻處理，并用 FFT 變換分解成頻域信號，子載波的幅度和相位被采集出來轉換回原數字信號。 IFT 和 IDFT 的變換作用相同， 發(fā)射機和接收機可以共用一個硬件設備， 所以圖中所示的是兩個單元共 用 一個硬件設備 的情形。其中上半部分對應發(fā) 射機部分，下半 部分對應接收機部分。在子載波個數 N 很大時， 頻率 利用率幾乎是單載波系統的兩倍。 而且 OFDM 各子載波 調制模式可隨信道條件進行自適應調節(jié) ，即每個子載波的調制模式是可變化的，因而每個子載波可傳輸的比特數也是 可以變化的，所以串 /并變換需要分配給每個子載波 數據段的長度是不一樣的，在接收端進行相反的過程，從各個子載波來的數據被轉換回原始的數據比特。 而多載波調制（ MCM）是 將高速的串行數據流進行串 /并變換，轉換成 N 路并行的低速 子 數據流， 然后用他們去調制 N 路子載波后再并行傳輸 ， 因此子數據流的速率是原來的 1/N，即符號周期擴大為原來的 N 倍，遠大于信道的最大時延擴展 max? ，這樣多載波調制（ MCM）就把一個寬帶頻率選擇性衰落信道劃分成了 N 個窄帶平坦衰落信道，從而“先天”具有很強的抗多徑衰落能力，特別適合于高速無線數據傳輸。 最后是結論、參考文獻和致謝。 第四章對 OFDM的 符號 同步算法進行了仿真。 第三章著重 分析了 符號 定時偏差對系統的影響， 研究了 OFDM的 符號 同步算法。 本文各章內容 具體 安排如 下 ： 第一章 是緒論，簡單介紹了 移動通信的 發(fā)展概況 ， OFDM的 優(yōu)勢、 關鍵技術 、以及 應用 現狀 。 OF叫技術由于使用了正交重疊的頻譜，頻譜效率高，另外還具有抗多徑時延、硬件實現簡單等優(yōu)點，已基本被公認為 Beyond 3G 的核心技術之一。工作組 的成立旨在統一全球移動通信標準，并開始第四代移動通 信系統的標準制定 。 在無線接入領域， 無線局域網標準 IEEE 802. 11 協議群、無線域 域網標準 IEEE 802. 16 協議群、 HIPERLANII 以及 MMAC 都將 OFDM作為物理層的傳輸手段。除 歐洲國家外，澳大利亞、新加坡、印度、巴西先后在 1998 和 1999 年宣布采用歐洲的 DVB 標準。 歐洲電信標準委員會（ ETSI）在 1994 年和 1996 年先后公布了 DVBS（衛(wèi)星廣播） ,DVBC（有線電視廣播）和 DVBT（地面廣播）的標準。它是在現有的 AM 和 FM 音頻廣播的基礎上發(fā)展起來的，但比起前兩者， DAB 能夠提供更優(yōu)質的語音質量、更快的數據業(yè)務以及更高的頻譜利用率。 OFDM 技術 已在 ETSI 標準的數字音頻廣播（ DAB）、數字視頻廣播（ DVB）、 無線局域網（ WLAN）等系統得到了廣泛的應用，而且在綜合無線接入領域也將得到越來越廣泛的應用 。 OFDM 的 應用 概況 和展望 OFDM 技術 早在 20 世紀 60 年代就被提出來了， 但由于模擬濾波器實現起來的系統復雜度高，所以一直沒有發(fā)展起來。 在 OFDM系統中 ，信道估計器的設計主要有兩個問題：一、是導頻信息的選擇 。這樣就對發(fā)射機內放大器的線性提出了很高 的要求。 峰值平均功率比技術。定時 的 偏移 不但 會引入相位噪聲 ，也會引入一定的載波間干擾（ ICI） ；頻率 的 偏移 即使 是很少量也 會使載波間的正交性遭到破壞，引起 載波間干擾（ ICI），使誤碼率嚴重惡化 。 OFDM 的關鍵技術 同步技術。 OFDM 系統采用多個正交的子載波并行傳輸數據， 高 速的數據流經過串并變換后，調制到各個子載波上進行并發(fā)傳輸 ，這樣 每個子信道 的數據速率大大降低 ， ISI干擾就相對小 很 多，此外， OFDM采用了添加保護間隔 （循環(huán)前綴） 的方法，即復制 OFDM符號 中最后面的樣點 到最前面，這樣進一步增強了 抵抗多徑衰落的 能力 。 在發(fā)送端采用 快速 傅利葉 反變 換 (IFFT)，把頻域的調制數據轉化為時域 的信號發(fā)送出去，在接收端，通過快速 傅利葉 變換(FFT)把接收到 的時域信號 再 轉化為頻域信號，然后進行判決解調，恢復頻域的調制信息。 采用 FFT技術可以快 速的實現調制與解調， 大大簡化系統 實現的復雜度 。 （ 2） OFDM系統的 調制 解調 利用快速傅 利 葉變換 （ FFT） 實現 ， 這是它的 一個 非常 重要 的 優(yōu)點 。在 OFDM系統中各個子信道的載波相互正交，頻譜相互 重 疊 ，提高了頻譜利用率 。它的主要優(yōu)點為 : （ 1） 頻率 利用率 高 。 OFDM（ 正交頻分復用 ） 作為 對抗 ISI 的高速傳輸技術， 已 基本被公認為 下一代 (Beyond 3G)移動通信系統的 核心 技術 。 對于高速的數據傳輸， 單載波時分 多址（ TDMA）系統和窄帶 的碼分多址（ CDMA） 系統都存在很大的缺陷。 預計于 2022 年前后開始商用， 2022 年開始大規(guī)模部署。 基于 未來的通信對傳輸速率 要求更高，人們已經開始研究第四代移動通信系統，或稱之為 下一代 (Beyond 3G)移動通信系統 。第三代移動通信系統無一例外采用了 CDMA 技術， 能夠提供高質量的多媒體業(yè)務，并具有足夠的系統容量，數據傳輸速率可以達到 2Mbit/s。 2022 年，全球第三代移動通信進入快速發(fā)展時期。 為了滿足人們對圖像、話音、數據相結合的多媒體業(yè)務和高速率數據業(yè)務的需求，第三代移動通信系統的研發(fā)和建設自 20 世紀 80 年代起 就 成為通信領域的一大亮點。 隨后幾年歐洲電信標準組織 ETST 以國際標準為目標完成了 GSM 900MHZ 和 1800MHZ（ DCS）的規(guī)范 ，1992 年世界上第一個 GSM 網在芬蘭投入運營。 1982 年北歐的 NORDIC 電信和荷蘭郵電向歐洲郵電會議（ CEPT）提議開發(fā)新的數字蜂窩移動通信標準以滿足歐洲移動網的需要，CEPT 成立了移動通信特別研究組（ GSM）開發(fā)泛歐公共陸地移動通信系統。但是 由于各國在開發(fā)第一代移動通信系統時只考慮了本國的當時可用的頻率資源，彼此的頻率并不協調，標準 也 不統一 ；并且是模擬系統，不能傳輸數據 ，頻帶利用率也有待提高 。 這一階段所產 生的移動通信系統一般被稱為第一代移動通信系統。 1978 年底，美國貝爾實驗室成功研制出高級移動電話系統（ AMPS），建成了蜂窩狀的模擬移動通信網，大大提高了系統容量。 1897 年， 在一固定點與一艘拖船之間的無線通信試驗，當時的通信距離為 33km(約 18 海里 )。s deep concern. First, this text introduced the development situationthe of the mobile munication, characteristics and development present condition of OFDM. immediately after introduced OFDM basic principle,the modulation mode of OFDM and carry out of DFT. At this foundation did a detailed research on the OFDM key techniquesthe synchronous technique of symbol. Analysed the importances and effects of the deviation in fixed time upon the OFDM system. The end simulate various synchronization algorithms of OFDM’s frame(symbol) and analyzed their merit and shorting. This text simulate and analyse synchronization algorithms of OFDM’s Frame(symbol) according to trained the synchronous referenced to the data structure with , and according to Trainning Symbol and Pilot Carrier in the general condition. The algorithms according to trained the synchronous can achive synchronization fastly and satisfy the demand o