江蘇大學通信原理ofdm正交頻分復用技術論-在線瀏覽
2025-02-23 12:27本頁面
【正文】 個線性帶限信道而不受信道問干擾 (ICI)和符號間干擾 (ISI)的原理。他提出 設計一個有效并行系統(tǒng)的策略應該是集中在減少相鄰信道的交叉干擾 (crosstalk)而不是完成單個信道，因為前者的影響是決定性的。 OFDM 早期的應用有 ANIGSC1O(KATHRYN)高頻可變速率數傳調制解調器 (Modem)。但是在早期的 OFDM 系統(tǒng)中，發(fā)信機和相關接收機所需的副載波陣列是由正弦信號發(fā)生器產生的，且在相關接收時各副載波需要準確地同步，因此當子信道數很大時，系統(tǒng)就顯得非常復雜和昂貴。因而簡化了振蕩器陣列以及相關 接收機中本地載波之間的嚴格同步的問題，為實現 OFDM 的全數字化方案作了理論上的準備。為了抗 ISI 和 ICI，他們在時域的符號和升余弦窗之間用了保護時間，但在一個時間彌散信道上的子載波間不能保證良好的正交性。他們不用空保護間隔，而是用 OFDM 符號的循環(huán)擴展來填充， 這可有效地模擬一個信道完成循環(huán)卷積，這意味著當 CP 大于信道的脈沖響應時就能保證子載波間的正交性，但有一個問題就是能量損失。 1981 年 Hirosaki 用 DFT 完成的 OFDM 調制技術，試驗成功了 16QAM 多路并行傳送 kb/s 的電話線 Modem。這是因為在高速串行傳送碼元時，深衰落會導致鄰近的一串碼元被嚴重破壞，造成突發(fā)性誤碼。另外對于多徑傳播引起的碼間串擾問題，其解決的方案是在碼元間插入保護間隙，只要保護間隙大于最大的傳播時延時間，碼間串擾就可以完全避免 。其特點是調制器發(fā)送的子信道副載波調制的碼型是方波，并在碼元間插入了保護間隙。同時由于省去了升余弦濾波器，使實現的方案非常簡單，因此后來的大多數 OFDM 方案都是以此為原形實現的。 1991 年， Casas 提出了 OFDM/FM的方案，可利用現有的調頻系統(tǒng)進行數據傳輸。此外， OFDM 技術還易于結合空時編碼以及智能天線等技術，最大程度提高物理層信息傳輸的可靠性。高數據傳輸速率使得符號周期非常小，如果符號傳輸出現多徑時延，可能會影響到后面好幾個符號。如果從帶寬頻域解釋 OFDM 解決 ISI 的角度，符號帶寬小于信道的相關帶寬（相關帶寬內幅度恒定，線性相位），信號在信道內只有平坦衰落。正是由于每個子載波的正交性，我們可以是子載波的頻譜重疊并靠近 Nyquist 帶寬，從而大大提高了頻譜的利用率，所以非常適合移動場合中的高速傳輸。這樣的情況下仍然解決不了信道間干擾（ ICI），子載波之間的正交性遭到破壞，接收端就不能很好的恢復出原始信號， 這點是毀滅性的。這樣就使得在 FFT 周期內， OFDM 符號的延時副本所包含的波形的周期個數是整數，從而解決了 ICI。 OFDM 是一種多載波傳輸技術， N 個子載波把整個信道分割成 N 個子信道， N個子信道并行傳輸信息。第一， OFDM 具有非常高的頻譜利用率。 OFDM 系統(tǒng)各子信道間不但沒有保護頻帶，而且相鄰信道間信號的頻譜的主瓣還相互重疊，但各子信道信號的頻譜在頻域上是相互正交的，各子載波在時域上是正交的， OFDM 系統(tǒng)的各子信道信號的分離（解 調）是靠這種正交性來完成的。第二，實現比較簡單。第三，抗多徑干擾能力強，抗衰落能力強。 OFDM 的子載波把整個信道劃分成許多窄信道，盡管整個信道是有可能是極不平坦的衰落信道，但在各子信道上的衰落卻是近似平坦的，這使得 OFDM 系統(tǒng)子信道的均衡特別簡單，往往只需一個抽頭的均衡器即可。這些問題主要是：第一，同步問題。第二，OFDM 信號的峰值平均功率
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