OFDM技術分析

2021-07-23 13:42:39 字數 1764 閱讀 5204

通常的數字調製都是在

單個載波

上進行,如psk、qam等。這種單載波的調製方法易發生碼間干擾而增加誤位元速率,而且在多徑傳播的環境中因受瑞利衰落的影響而會造成突發誤碼。若將高速率的序列資料轉換為若干低速率資料流,每個低速資料流對應乙個載波進行調製,組成乙個多載波的同時調製的並行傳輸系統。這樣將總的訊號頻寬劃分為n個互不重疊的子通道(頻帶小於δf),n個子通道進行正交頻分多重調製,就可克服上述單載波序列資料系統的缺陷。

ofdm中的各個

載波是相互正交的,每個載波在乙個符號時間內有整數個載波週期,每個載波的頻譜零點和相鄰載波的零點重疊,這樣便減小了載波間的干擾。由於載波間有部分重疊,所以它比傳統的fdma提高了頻帶利用率。

ofdm(orthogonal frequency division multiplexing)即正交頻分復用技術,實際上ofdm是mcm(multi carrier modulation),多

載波調製的一種。

ofdm主要思想是:將通道分成若干正交子通道,將高速資料訊號

轉換成並行的低速子資料流,調製到在每個子通道上進行傳輸。正交訊號可以通過在接收端採用相關技術來分開,這樣可以減少子通道之間的相互干擾(isi) 。每個子通道上的訊號頻寬小於通道的相關頻寬,因此每個子通道上可以看成平坦性衰落,從而可以消除碼間串擾,而且由於每個子通道的頻寬僅僅是原通道頻寬的一小部分,通道均衡變得相對容易。

在過去的頻分復用(fdm)系統中,整個頻寬分成n個子頻帶,子頻帶之間不重疊,為了避免子頻帶間相互干擾,頻帶間通常加保護頻寬,但這會使頻譜利用率下降。為了克服這個缺點,ofdm採用n個重疊的子頻帶,子頻帶間正交,因而在接收端無需分離頻譜就可將訊號接收下來。

ofdm系統的乙個主要優點是正交的子載波可以利用快速傅利葉變換(fft/ifft)實現調製和解調。對於n點的ifft運算,需要實施n^2次複數乘法,而採用常見的基於2的ifft演算法,其複數乘法僅為(n/2)log2n,可顯著降低運算複雜度。

一、什麼是符號間干擾?什麼是碼間干擾?

符號間干擾(isi,

inter symbol interference

)是指同一訊號由於多徑傳播在接收臺的相互重疊而產生的干擾。與之相反,不同訊號間的相關干擾就是碼間干擾。

解釋:所謂符號間干擾就是由

無線電波傳輸多徑與衰落以及抽樣失真引起的。而碼間干擾指的就是多址干擾,主要是由於各使用者訊號之間存在一定的相關性造成的,而且會承接使用者數量和發射功率的增加而迅速增大。

二、什麼是平坦衰落?什麼是頻率選擇性衰落

一般來說, 多路訊號到達接收機的時間有先有後,即有相對

時(間)延(遲). 如

果這些相對時延

遠小於乙個符號的時間, 則可以認為多路訊號幾乎是同時到達接收機的. 這種情況下多

徑不會造成符號間的

干擾.這種衰落稱為平坦衰落

,因為這種通道的頻率響應

在所用的頻段內

是平坦的。

相反地, 如果多路訊號的相對時延

與乙個符號的時間相比不可忽略, 那麼當多路訊號迭加時, 不同時間的符號就會重迭在一起,造成符號間的干擾. 這種衰落

稱為頻率選擇性衰落

, 因為這種通道的頻率響應在所用的頻段內是不平坦的。

三、ofdm技術裡所說的「正交子通道」的「正交」具體是什麼意思?

簡單點說:每個子通道上的時域訊號進過傅利葉變換疊加後在頻域上呈現的頻譜是相互重疊的。但正是因為正交,在某個頻點上取得某一子通道訊號的頻域值時其他子通道在此頻點上的值為0.這就有效的避免子通道上訊號和資料的相互干擾,並且頻譜資源也得到了充分利用。

inter symbol interference

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