【正文】 布時(shí)間： 2011/03/07 | 373 次閱讀 | 0次推薦 | 0條留言但是，OFDM還不是盡善盡美并存在許多問題需要解決。　　4 結(jié)語　　OFDM通過頻域劃分互相正交的子信道使其頻譜效率與傳統(tǒng)的頻分復(fù)用技術(shù)相比有顯著提高，同時(shí)由于子信道可以劃分得很窄因而每一個(gè)子信道都很平坦，避免了使用復(fù)雜的均衡器?！　【C上所述，在抗多徑干擾、調(diào)制技術(shù)方面，OFDM的性能優(yōu)于CDMA技術(shù)，并且可以通過其他技術(shù)來降低其峰均功率比?！　。?）擾碼技術(shù)　　采用擾碼技術(shù)，使生成的OFDM的互相關(guān)性盡量為0,從而使OFDM的PAPR減少。OFDM信號(hào)是由多個(gè)獨(dú)立的經(jīng)過調(diào)制的正交子載波信號(hào)疊加而成，這種合成信號(hào)有可能產(chǎn)生比較大的峰值功率，從而帶來較大的PAPR。因?yàn)檩^高的PAPR將導(dǎo)致發(fā)送端對(duì)功率放大器的線性要求也較高，這意味著要設(shè)備的功耗將增大，因此就要提供額外功率、電池備份和擴(kuò)大設(shè)備的尺寸，從而導(dǎo)致設(shè)備成本的提高?！　?峰均功率比　　峰均功率比就是峰值與均值的功率比，定義為信號(hào)的最大峰值功率和同一信號(hào)平均功率之比，簡(jiǎn)稱峰均比?！　FDM的上、下行鏈路都采用多載波調(diào)制技術(shù)，并且每條鏈路中的調(diào)制方式也可以根據(jù)實(shí)際信道的狀況/自適應(yīng)調(diào)制0,從而更加靈活?！　FDM將高速率的信號(hào)轉(zhuǎn)換成低速率的信號(hào)，從而擴(kuò)展了信號(hào)的周期，減弱了多徑傳播的影響，同時(shí)通過加循環(huán)前綴的方式，使各子載波之間相互正交，減少了ISI和各信道間的干擾，在4G的多媒體通信中能夠提高通信質(zhì)量。為了減少干擾源，RAKE接收機(jī)提供一些分集增益。　　 抗多徑干擾　　無線信道中，由于信道傳輸特性不理想容易產(chǎn)生多徑傳播效應(yīng)，多徑傳播效應(yīng)會(huì)造成接收信號(hào)相互重疊，產(chǎn)生信號(hào)波形間的相互干擾，使接收端判斷錯(cuò)誤，從而嚴(yán)重地影響信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量，易造成符號(hào)間干擾?！　∵@主要緣于4G采用的OFDM技術(shù)與3G中采用的CDMA技術(shù)在其技術(shù)特點(diǎn)上存在著差異。這些對(duì)于4G通信系統(tǒng)降低設(shè)備成本以及提高信號(hào)質(zhì)量都是至關(guān)重要的。這樣，時(shí)延小于保護(hù)間隔Tg的時(shí)延信號(hào)就不會(huì)在解調(diào)的過程中產(chǎn)生信道間干擾。接收端首先將接收符號(hào)開始的寬度為Tg的部分丟棄，將剩余的寬度為T的部分進(jìn)行傅立葉變換，然后進(jìn)行解調(diào)。由圖3可以看出，循環(huán)前綴中的信號(hào)與OFDM符號(hào)尾部寬度為Tg的部分相同。然而在這種情況中，由于多徑傳播的影響，會(huì)產(chǎn)生信道間干擾，即子載波之間的正交性遭到破壞，使不同的子載波之間產(chǎn)生干擾。　　 循環(huán)前綴基本原理　　在OFDM系統(tǒng)中，為了最大限度地消除符號(hào)間干擾，在每個(gè)OFDM符號(hào)之間要插入保護(hù)間隔，該保護(hù)間隔長(zhǎng)度Tg一般要大于無線信道的最大時(shí)延擴(kuò)展，這樣一個(gè)符號(hào)的多徑分量就不會(huì)對(duì)下一個(gè)符號(hào)造成干擾。同樣在接收端可以采用相反的方法，即離散傅立葉變換得到：　　由上面的分析可以看出OFDM的調(diào)制可以由IDFT實(shí)現(xiàn)，而解調(diào)可由DFT實(shí)現(xiàn)。　　首先不考慮保護(hù)時(shí)間，將式（2）代入式（1）可得到如下等式：　　式中ts為串并變換前的信號(hào)周期，顯然，ts=1MTs。在整個(gè)OFDM的工作流程中OFDM與其他技術(shù)的主要區(qū)別在于其采用的調(diào)制/解調(diào)技術(shù)以及循環(huán)前綴的加入這兩個(gè)環(huán)節(jié)，下面將對(duì)其進(jìn)行較為詳細(xì)的分析。實(shí)際的輸出信號(hào)可表示為：　　在接收端，輸入信號(hào)分成M個(gè)支路，分別用M個(gè)子載波混頻和積分，恢復(fù)出子信號(hào)，再經(jīng)過并串變換和常規(guī)QAM解調(diào)就可以恢復(fù)出數(shù)據(jù)?！　≡诎l(fā)射端，發(fā)射數(shù)據(jù)經(jīng)過常規(guī)QAM調(diào)制形成基帶信號(hào)?！　∪鐖D2所示，原始高速率比特流經(jīng)過串/并變換后變?yōu)槿舾山M低速率的比特流d（M），這些d（M）經(jīng)過調(diào)制后變成了對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)，然后經(jīng)過加循環(huán)前綴、D/A變換，通過RF發(fā)送出去；經(jīng)過無線信道的傳播后，在接收機(jī)以與發(fā)送機(jī)相反的順序接收解調(diào)下來，從而得到原發(fā)送信號(hào)。因此，OFDM特別適合于在存在多徑衰落的移動(dòng)無線信道中高速傳輸數(shù)據(jù)。這樣，在接收端不需要使用復(fù)雜的信道均衡技術(shù)即可對(duì)接收信號(hào)可靠地進(jìn)行解調(diào)。如圖1所示。在頻域內(nèi)將信道劃分為若干相互正交的子信道，每個(gè)子信道均擁有自己的載波分別進(jìn)行調(diào)制，信號(hào)通過各個(gè)子信道獨(dú)立地進(jìn)行傳輸?！　”疚膶?duì)OFDM的基本原理以及其調(diào)制/解調(diào)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和循環(huán)前綴技術(shù)進(jìn)行介紹，并在三個(gè)主要方面將OFDM與CDMA技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析?！　榱诉_(dá)到以上目標(biāo)，4G中必須采用其他相對(duì)于3G中的CDMA這樣的突破性技術(shù)，尤其是要研究在移動(dòng)環(huán)境和有限頻譜資源條件下，如何穩(wěn)定、可靠、高效地支持高數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)傳輸?！　〔煌I(lǐng)域技術(shù)的綜合與協(xié)作，伴隨著全新無線寬帶技術(shù)的智能化，以及定位于用戶的新業(yè)務(wù)，這一切必將繁衍出新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)4G?！　∪欢谠擉w制中，多徑干擾和多用戶干擾始終并存，在用戶數(shù)較多的情況下，實(shí)現(xiàn)多用戶檢測(cè)是非常困難的。我國(guó)應(yīng)該抓住國(guó)際上UWB的研發(fā)熱潮，積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)，根據(jù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)制定我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，積極開拓UWB技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化道路。5 小結(jié)MBTFIOFDM技術(shù)是UWB通信中一種新的實(shí)現(xiàn)方式，以它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，將會(huì)促進(jìn)MBOFDM芯片的商業(yè)化和產(chǎn)品化進(jìn)程，使得MBOFDM方案得到了越來越多廠商的支持與應(yīng)用，從而有希望成為WPAN物理層的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。WPAN技術(shù)主要的目的就是將電子設(shè)備之間的連線替換成無線連接，使家庭或辦公室中的各種設(shè)備之間的信息交換更加方便、靈活和快捷。二是產(chǎn)業(yè)鏈的跟進(jìn)，包括芯片、系統(tǒng)廠商技術(shù)與產(chǎn)品的研發(fā)與推廣。2007年5月，香港應(yīng)科院與深圳雅圖科技演示了他們共同研發(fā)的“世界上第一臺(tái)具無線超寬帶視頻流技術(shù)的超大屏幕投影電視”。三星SCD365無線數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，是全球首個(gè)采用超寬帶技術(shù)，以無縫方式顯示了通過無線USB鏈路發(fā)送的視頻剪輯，它不再需要取出內(nèi)存或通過電線連接，而是能將家庭電影片段以無線方式傳送到PC進(jìn)行存儲(chǔ)或顯示。2007年1月于美國(guó)消費(fèi)電子展(CES)上，又有不少廠商展出了基于UWB技術(shù)的商用產(chǎn)品。它們也適用于快速實(shí)現(xiàn)PC外設(shè)、移動(dòng)和汽車產(chǎn)品、以及要求在短距離上實(shí)現(xiàn)高速傳送的其他應(yīng)用。而且還支持用2個(gè)天線來實(shí)現(xiàn)天線分集，不需要外部匹配不平衡變壓器。此外，它包括一個(gè)片上帶通濾波器、一個(gè)具有很寬可編程動(dòng)態(tài)范圍的寬帶接收器、以及一個(gè)帶有片上壓控振蕩器的超快速跳頻寬帶混頻器。 GHz之間，主要是3條528 MHz寬子頻帶。其中。 WisairUWB芯片組MBOA芯片已趨于成熟，具有代表性的產(chǎn)品是Wisair公司開發(fā)的UWB芯片組，已獲得美國(guó)FCC認(rèn)證。2004年5月，WiMedia聯(lián)盟和1394聯(lián)盟與MBOA聯(lián)合，使得MBOA的物理層和MAC層規(guī)范可廣泛支持各種應(yīng)用層業(yè)務(wù)，成為UWB標(biāo)準(zhǔn)通用平臺(tái)，如圖4所示，它可支持無線USB、無線139通用即插即用(UPNP)、IP等多種應(yīng)用?？山⒁粋€(gè)嵌入式、始終處于“開通”狀態(tài)的安全架構(gòu)，在協(xié)議棧的一些層次上提供安全性和隱私機(jī)制，確保無線技術(shù)所需的強(qiáng)壯性和對(duì)用戶的透明度。模擬前端電路甚至總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，易于用90 nm CMOS實(shí)現(xiàn)，縮短了產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間。3) 設(shè)計(jì)復(fù)雜度低，上市快。UWB使用無需授權(quán)頻段，確保不會(huì)對(duì)授權(quán)頻段設(shè)備產(chǎn)生干擾。借助循環(huán)前綴克服多徑信道引入的時(shí)延擴(kuò)展，用結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的接收機(jī)，就能在高度多徑環(huán)境中捕獲到更多信號(hào)，電路簡(jiǎn)單、成本低、功耗低，電池可支持移動(dòng)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用?？梢?，這種MBTFIOFDMUWB技術(shù)是滿足WPAN的數(shù)據(jù)速率與誤碼率和傳輸距離的要求的。如圖3所示，誤包率是隨著信噪比的增加而減小的，且相同誤包率下，高速率對(duì)應(yīng)高信噪比，因此，采用高速率的MBTFIOFDM超寬帶系統(tǒng)，抗噪聲和干擾能力很強(qiáng)，有很大靈活性，可方便適應(yīng)不同地區(qū)的頻譜規(guī)范。因此，在不同頻帶的3個(gè)OFDM信號(hào)可并行傳輸，系統(tǒng)容量大，信道利用率高，頻譜更加靈活。使用的頻帶可從3個(gè)頻帶組擴(kuò)展到7個(gè)頻帶組。4) 可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)MBTFIOFDM技術(shù)具有良好的可擴(kuò)展性，能兼顧到目前技術(shù)上的可實(shí)現(xiàn)性和可升級(jí)性。 ns循環(huán)前綴對(duì)抗多徑， ns保護(hù)間隔提供充足頻帶切換時(shí)間， ns，參數(shù)見表1。3) 循環(huán)前綴和保護(hù)間隔設(shè)計(jì)每個(gè)子帶內(nèi)采用OFDM調(diào)制，用128點(diǎn)IFFT完成，每個(gè)子載波用QPSK實(shí)現(xiàn)星座映射。OFDM符號(hào)在3個(gè)子帶上進(jìn)行時(shí)域頻域交錯(cuò)傳輸，即在一個(gè)OFDM符號(hào)時(shí)間內(nèi)，只有一個(gè)子帶在工作?！? GHz，因此，只有1組中3個(gè)子帶可用，其余保留備用。4組：7 920～9 504 MHz。2組：4 752～6 336 MHz。因此，MBOFDMUWB技術(shù)打破了傳統(tǒng)觀點(diǎn)。 dBm/MHz的情況下，～ CHz頻段。在此基礎(chǔ)上提出的時(shí)頻交織MBOFDM方式，與傳統(tǒng)OFDM有很多相似之處，又符合FCC關(guān)于UWB的定義，具有UWB的特點(diǎn)，是一種新的UWB通信實(shí)現(xiàn)方式，使得MBOFDM芯片得到了越來越多廠商的支持和應(yīng)用。另一個(gè)是以Freescale公司為首提交的直擴(kuò)碼分多址(DSCDMA)方案。在因特網(wǎng)、多媒體和無線通信技術(shù)融合的今天，它是實(shí)現(xiàn)小范圍內(nèi)無縫覆蓋的無線多媒體傳輸需求的熱門技術(shù)手段，被視為新一代無線個(gè)域網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。關(guān)鍵詞：Butte一種新的MBOFDMUWB技術(shù)分析與應(yīng)用發(fā)布: 2011528 | 作者: —— | 來源:hujinhao| 查看: 487次 | 用戶關(guān)注：摘要：實(shí)現(xiàn)了一種全集成可變帶寬中頻寬帶低通濾波器，討論分析了跨導(dǎo)放大器電容(OTA—C)連續(xù)時(shí)間型濾波器的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和具體實(shí)現(xiàn)，使用外部可編程電路對(duì)所設(shè)計(jì)濾波器帶寬進(jìn)行控制，并利用ADS軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，同步將分為時(shí)域和頻域同步，也可以時(shí)域和頻域同時(shí)進(jìn)行同步。在上行鏈路中，來自不同移動(dòng)終端的信號(hào)必須同步到達(dá)基站，才能保證子載波間的正交性。與其他數(shù)字通信系統(tǒng)一樣，同步分為捕獲和跟蹤兩個(gè)階段。圖2給出基于FFT的OFDM通信系統(tǒng)。解調(diào)是基于載波gk(t)的正交性，即：因此解調(diào)器將完成以下運(yùn)算：為了使一個(gè)OFDM系統(tǒng)實(shí)用化，可用DFT來完成調(diào)制和解調(diào)。OFDM最常用的低通等效信號(hào)形式可寫為一組并行發(fā)射的調(diào)制載波，為：其中：及：其中Cn,k是第n個(gè)信號(hào)間隔的第k個(gè)子載波的發(fā)射符號(hào)，每個(gè)周期Ts，N是OFDM子載波數(shù)，fk是第k個(gè)子載波的頻率，f0是所用的最低頻率。OFDM最簡(jiǎn)單的調(diào)制和解調(diào)結(jié)構(gòu)如圖1(a)，圖1(b)所示。OFDM相對(duì)于一般的多載波傳輸?shù)牟煌幨撬试S子載波頻譜部分重疊，只要滿足子載波問相互正交，則可以從混疊的子載波上分離出數(shù)據(jù)信號(hào)。2 OFDM的基本原理OFDM是一種高效的數(shù)據(jù)傳輸方式，其基本思想是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸。20世紀(jì)90年代，OFDM的應(yīng)用又涉及到了利用移動(dòng)調(diào)頻(FM)和單邊帶(SSB)信道進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通信、陸地移動(dòng)通信、高速數(shù)字用