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1、OFDM技術(shù)抗ISI和ICI的性能分析
2、第1摘 要：應(yīng)用OFDM技術(shù)的一個最主要的優(yōu)點(diǎn)是他可以有效地對抗多徑時延擴(kuò)展。本文詳細(xì)介紹了OFDM技術(shù)的基本原理、實(shí)現(xiàn)方法、循環(huán)前綴和保護(hù)間隔。此外還討論了OFDM技術(shù)的抗符號間干擾和信道間干擾的性能。關(guān)鍵詞：正交頻分復(fù)用；保護(hù)間隔；循環(huán)前綴；離散傅里葉變換PerformanceAnalysisofbatingISIandICIforOFDMTechnique JIANGXuyong，YANBiao，LIZhi，LVHua (InstituteofInformationTechnolo
3、gy，YangzhouUniversity，Yangzhou，225009，China) Abstract：ThemainadvantageofOFDMtechniqueisthatitcanbatmultipathdelayspreadefficiently．Thispaperintroducesthebasicprinciple，implementingmethod，cyclicprefixandguardtimeofOFDMtechnique．Inaddition，theperformancesofreducingint
4、er-symbolinterferenceandinter-channelinterferenceofOFDMtechniquearealsodiscussed．Keye；cyclicprefix；DFT正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)是一種多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù)。他利用載波間的正交性進(jìn)一步提高頻譜利用率，且可抗窄帶干擾和多徑衰落。采用OFDM技術(shù)可有效地處理信道干擾，提高系統(tǒng)的傳輸速率。OFDM技術(shù)的基本原理雖早已提出，但當(dāng)時的器件水平限制了其應(yīng)用?，F(xiàn)在由于數(shù)字信號處理技術(shù)和大規(guī)模集成電路技術(shù)(VLSI)的發(fā)展，制約OFDM技術(shù)發(fā)展的障
5、礙已不存在。他已在xDSL，DAB，HDTV和HFC等系統(tǒng)中得到成功應(yīng)用。目前對OFDM技術(shù)的研究已深入到無線信道的寬帶傳輸。1 OFDM的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法1．1 OFDM的基本原理 OFDM的基本思想是將所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流分解成多個比特流，每個子數(shù)據(jù)流具有低得多的傳輸比特速率，并且用這些數(shù)據(jù)流去并行調(diào)制多個載波。顯然，在多載波調(diào)制的子信道中，數(shù)據(jù)傳輸速率降低了，符號持續(xù)時間加長了，因而對時延擴(kuò)展有較強(qiáng)的抵抗力，減小了符號間干擾的影響。通常在OFDM符號前加入保護(hù)間隔，只要保護(hù)間隔大于信道的時延擴(kuò)展，則可以完全消除符號間干擾。O
6、FDM由大量在頻率上等間隔的子載波構(gòu)成，各載波可用同一種數(shù)字調(diào)制方法，如QPSK。原串行的符號序列被分割成長度為N的段，每段內(nèi)的N個符號分別調(diào)制N個子載波。在傳統(tǒng)的頻分復(fù)用系統(tǒng)中，各載波上的信號頻譜沒有重疊，以便接收機(jī)中能用傳統(tǒng)的濾波器方法將其分離、提取。這樣做的最大缺點(diǎn)是頻譜利用率低，造成頻譜浪費(fèi)。OFDM允許子載波頻譜部分重疊，只要滿足子載波間相互正交則可以從混疊的子載波上分離出數(shù)據(jù)信息。當(dāng)載波間最小間隔等于符號周期倒數(shù)的整數(shù)倍時，可滿足正交條件。為了提高頻譜效率，一般取最小間隔等于符號周期的倒數(shù)。OFDM的信號頻譜如圖1所示
7、。500)this.style.ouseg(this)">1．2 OFDM的實(shí)現(xiàn)方法 由于OFDM系統(tǒng)中的載波數(shù)量常達(dá)幾百，所以在實(shí)際應(yīng)用中不可能像傳統(tǒng)的OFDM處理方法一樣，使用幾百個振蕩器和鎖相環(huán)進(jìn)行相干解調(diào)。因此，的方法?！ ≡O(shè)OFDM信號發(fā)射周期為［0，T］，在一個周期內(nèi)傳輸?shù)腘個符號為(C0，C1，…，－1)，Ck為復(fù)數(shù)。因為第k個符號Ck，調(diào)制第k個載波500)this.style.ouseg(this)">,所以合成的OFDM信號為：500)this.style.ouseg(this)">其中：fc為系統(tǒng)的發(fā)射載頻
8、，Δf為子載波間的最小間隔，一般?。?00)this.style.ouseg(this)">式(3)中，ts為符號序列(C0，C1，…，－1)的時間間隔，顯然，T＝Nts。所以：500)this.style.ouseg(this)">如果以500)this.style.ouseg(this)">為采樣頻率對S(t)采樣，[0,T]內(nèi)共有500)this.style.ouseg(this)">個采樣值,為：500)this.style.ouseg(this)"> 由式(6)可見，以fs對S(t)采樣所得的N個樣值｛Sn｝剛好為｛C
9、k｝的N點(diǎn)逆離散傅里葉變換(IDFT)。因此OFDM系統(tǒng)可以這樣實(shí)現(xiàn)：在發(fā)端，先由｛Ck｝的IDFT求得｛Sn｝，再經(jīng)過一低通濾波器即得所需的OFDM信號S(t)；在收端，先對S(t)采樣得到｛Sn｝，再對｛Sn｝求DFT即得｛Ck｝。2 保護(hù)間隔
