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第一章绪论
11简述
OFDM是一种特殊的多载波传输方案,它可以被看作是一种调制技术,也可以被当作一种复用技术。多载波传输把数据流分解成若干子比特流,这样每个子数据流将具有低得多的比特速率,用这样的低比特率形成的低速率多状态符号再去调制相应的子载波,就构成多个低速率符号并行发送的传输系统。正交频分复用是对多载波调制(MCM,MultiCarrierModulatio
)的一种改进。它的特点是各子载波相互正交,所以扩频调制后的频谱可以相互重叠,不但减小了子载波间的干扰,还大大提高了频谱利用率。
符号间干扰是多径衰落信道宽带传输的主要问题,多载波调制技术包括正交频分复用OFDM是解决这一难题中最具前景的方法和技术。利用OFDM技术和IFFT方式的数字实现更适宜于多径影响较为显著的环境,如高速WLAN和数字视频广播DVB等。OFDM作为一种高效传输技术备受关注,并已成为第4代移动通信的核心技术。如果进行OFDM系统的研究,建立一个完整的OFDM系统是必要的。本文在简要介绍了OFDM基本原理后,基于MATLAB构建了一个完整的OFDM动态仿真系统。
12OFDM基本原理概述
121OFDM的产生和发展
OFDM的思想早在20世纪60年代就已经提出,由于使用模拟滤波器实现起来的系统复杂度较高,所以一直没有发展起来。在20世纪70年代,提出用离散傅里叶变换(DFT)实现多载波调制,为OFDM的实用化奠定了理论基础;从此以后,OFDM在移动通信中的应用得到了迅猛的发展。
OFDM系统收发机的典型框图如图11所示,发送端将被传输的数字信号转换成子载波幅度和相位的映射,并进行离散傅里叶变换(IDFT)将数据的频谱表达式变换到时域上。IFFT变换与IDFT变换的作用相同,只是有更高的计算效
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f基于MATLAB实现OFDM的仿真
率,所以适用于所有的应用系统。其中,上半部分对应于发射机链路,下半部分对应于接收机链路。由于FFT操作类似于IFFT,因此发射机和接收机可以使用同一硬件设备。当然,这种复杂性的节约则意味着接收发机不能同时进行发送和接收操作。
RFTX
编码
交织
数字调制
插入倒频
串并变换
IFFTFFT
解码
解交织
数字解调
信道正交
并串变换
并串串并
DAC
加入循环前缀
去除循环前缀
RFRX
ADC
图11OFDM系统收发机的典型框图
定时和频率同步
接收端进行发送相反的操作,将射频(RF,RadioFreque
cy)信号与基带信
号进行混频处理,并用FFT变换分解频域信号。子载波幅度和相位被采集出来
并转换回数字信号。IFFT和FFT互为反变换,选择适当的变换将信号接收或发
送。r
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