通信技术毕业论文第四代移动通信的核心技术——ofdm

通信技术毕业论文第四代移动通信的核心技术——ofdm内容摘要：

DM系统中将引起相邻信道之间的干扰，破坏其正交性。 论文写作指导： 625880526 论文资源网 最专业的毕业设计资源学习、分享平台 . OFDM技术的主要技术难点是系统中的频率和事件同步，基于导频符号辅助的信道估计，峰平比问题和多普勒频偏的影响以及基于 OFDM、多载波技术的新一代蜂窝移动通信系统的多址方案的研究。 OFDM系统发展历史 OFDM的历史可以追溯到 20世纪 60年代中期， Chang发表了关于带限信号合成进行多信道传输论文，其中阐述了把消息在线性带限信道中，无通道间干扰（ ICI）和符号间干扰 (ISI)并行传输的基本原理。 之后， Saltzberg对这种处理进行了分析，并得出了这样的结论：“设计一个有效的并行处理系统的目的应该在于减少相邻信道间的串话，而不在于完善单个信道，因为减小串话失真更为重要。 ”这个非常重要的结论，在几年之后所形成的数字基带处理技术中得到了证明。 1971年 Weistin和 Ebert对 OFDM的发展做出了重要贡献，他们将 DFT技术引入 OFDM中 ，进行基带调制和调解。 他们的工作不在于“完善单个信道”，而是引入更加有效的处理技术，避免了使用大量子载波振荡器。 并且为了减少 ISI和 ICI，他们在 OFDM符号间加入了防卫间隔以及时域升余弦窗函数。 但是他们的系统子载波在弥散信道环境下不能保持完善的正交性。 1980年 Peled和 Ruiz对 OFDM技术做出了另一个重要贡献，即把循环前缀 (CP)或称循环扩展引入 OFDM以解决正交性问题 他们在防卫间隔中加入的是 OFDM符号的循环扩展，而不是 使用空白防卫间隔，从而有效地模仿了循环卷积信道，当 CP大于信道冲激响应时 间（即信道的最大延迟扩展 S）时，就能够保证弥散信道中子载波信道的正交性。 虽然加入 CP也同时带来了能量损失，但是相比于其所获得的几乎是零的 ICI，还是值得的。 近几年来数字信号处理（ DSP）技术和超大规模集成（ VLSI）电路技术的法杖解决了大量复杂运算和高速存储的论文写作指导： 625880526 论文资源网 最专业的毕业设计资源学习、分享平台 . 问题，促进了 OFDM的实用化。 目前， OFDM已为多种数字无线通信的标准所采纳，如欧洲的数字音频广播 DAB、数字视频广播 DVB2T，以及无线局域网。 OFDM在蜂窝移动通信中应用始于 20世纪 80年代中期，而从 1993年开始兴起了 OFDM与 CDMA相结合的研究， OFDM也被应用于有限环境的各种高速 PSTN接入用以抗脉冲干扰、防止串话，如 ADSL， HDSL， VDSL等，当 OFDM应用于有线时，通常被称为 DMT，即离散多音频。 第四代移动通信（ 4G）中系统的速度可以达到 10～ 20Mb/s，最高可以达到 100Mb/s。 能够实现全球无缝漫游。 未来的移动通信业务将从话音发展到数据、图像、视频等多媒体业务，因此，对服务质量和传输速率的要求越来越高。 这对移动通信系统 的性能提出了更高的要求。 而宽带在移动通信中是非常稀缺的资源，因此，必须采用先进的技术 有效地利用宝贵的频率资源，以满足高速率，大容量的业务需求。 无线信道（特别是陆地移动信道）由于地面情况的复杂性，发射的信号往往是经过多条路到达接收端，即产生多径效应。 从而造成接受信号相互重叠，产生信号符号间相互干扰，致使接收端判断错误，严重影响信号的传输质量，这种特征为信号传输的弥散性。 特别是当信号的传输速率较高是更是如此。 这是因为当信号的 周期很短而信号传输速率又非常高时，在接收端信号符号重叠的程度将进一步加深，从而信号的干扰就更加严重。 从另一角度看，当信号符号的传输速率较高时，信号带宽较宽，当信号带宽接近 和超过信道相干带宽是，信道的时间弥散性将对接受信号造成频率选择性衰落。 多径效应造成频率选择性衰落引起码间干扰，使得接收端正确解调困难。 严重时，单靠增加发射功率提高接收端的信噪比并不能降低误码率，而 OFDM（ Orthogonai Frequency Division Multipiexing,论文写作指导： 625880526 论文资源网 最专业的毕业设计资源学习、分享平台 . 正交频分复用）技术是目前进行无线高速数据传输时提高资源利用率、克服多径效应的最有效的方法。 二、 OFDM的基本原理 OFDM的基本原理和系统框图 OFDM是一种特殊的多载波传输方案，它可以被看做是一种调制技术。 每个 OFDM符号是多个经过调制的子载波信号之和，其中每个子载波的调制 方式可以选择相移键控（ PSK）或者正交幅度调制（ QAM）。 如果用 N表示子信道的数据符号， fc是载波频率，则从 开始的 OFDM符号可以表示为 在很多文献中，经常采用如下所示的复等效基带信号来描述 OFDM的输出信号： 其中，是（ 22）的实部和虚部分别对应于 OFDM符号的同相和正交分量，在实际中可以分别与相应的余弦 分量相乘，构成最终的子信道信号和合成的 OFDM符号。 从频域角度上看， OFDM符号的频谱实际上可以满足无符号间干扰的奈 奎斯特准则。 参考图 21可见，部分重叠的子载波排列可以大大提高频谱效率。 若对式（ 22）中定义的复等效基带信号 s（ t）进行 T/N的速率进行采样，即 论文写作指导： 625880526 论文资源网 最专业的毕业设计资源学习、分享平台 . t= kT/N ,可得到： 式（ 23）中， s（ k)即为 的 IDFT运算。 在接收端，为了恢复出原始的数据符号 可以对 s(K)进行 DFT变换，得到： 根据以上分析可以得到这。