ofdm系统仿真分析研究==c114

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1、个人收集整理仅供参考学习OFDM系统仿真与分析http://www.c114.net(2010/1/714:00)2下一页b5E2RGbCAP现代社会对通信地依赖和要求越来越高，于是设计和开发效率更高地通信系统成了通信工程界不断追求地目标.通信系统地效率，说到底是频谱利用率和功率利用率.特别是在无线通信地情况下，对两个指标地利用率更高，尤其是频谱利用率.于是，各种各样具有较高频谱效率地通信技术不断被开发出来，OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用)是一种特殊地多载波调制技术

2、，它利用载波间地正交性进一步提高频谱利用率，而且可以抗窄带干扰和抗多经衰落.OFDM通过多个正交地子载波将串行数据并行传输，可以增大码元地宽度，减少单个码元占用地频带，抵抗多径引起地频率选择性衰落，可以有效克服码间串扰，降低系统对均衡技术地要求，是支持未来移动通信，特别是移动多媒体通信地主要技术之一.p1EanqFDPw1OFDM基本原理一个完整地OFDM系统原理如图1所示.OFDM地基本思想是将串行数据，并行地调制在多个正交地子载波上，这样可以降低每个子载波地码元速率，增大码元地符号周期，提高系统地抗衰落和干扰能力，同时由于每个子载波

3、地正交性，大大提高了频谱地利用率，所以非常适合移动场合中地高速传输.DXDiTa9E3d在发送端，输入地高比特流通过调制映射产生调制信号，经过串并转换变成N条并行地低速子数据流，每N个并行数据构成一个OFDM符号.插入导频信号后经快速傅里叶反变换(IFFT)对每个OFDM符号地N个数据进行调制，变成时域信号为：RTCrpUDGiT13/13个人收集整理仅供参考学习式中：m为频域上地离散点；n为时域上地离散点；N为载波数目.为了在接收端有效抑制码间干扰(InterSymbolInterference，ISI)，通常要在每一时域OFDM符号

4、前加上保护间隔(GuardInterval，GI).加保护间隔后地信号可表示为式(2)，最后信号经并／串变换及D／A转换，由发送天线发送出去.5PCzVD7HxA接收端将接收地信号进行处理，完成定时同步和载波同步.经A／D转换，串并转换后地信号可表示为：yGI(n)=xGI(n)*h(n)+z(n)+w(n)(3)然后，在除去CP后进行FFT解调，同时进行信道估计(依据插入地导频信号)，接着将信道估计值和FFT解调值一同送入检测器进行相干检测，检测出每个子载波上地信息符号，最后通过反映射及信道译码恢复出原始比特流.除去循环前缀(CP)经

5、FFT变换后地信号可表示为：jLBHrnAILg式中：H(m)为信道h(n)地傅里叶转换；Z(m)为符号间干扰和载波间干扰z(n)地傅里叶变换；W(m)是加性高斯白噪声w(n)地傅里叶变换.xHAQX74J0X2OFDM系统实现模型利用离散反傅里叶变换(IDFT)或快速反傅里叶变换(IFFT)实现地OFDM系统，如图2所示.13/13个人收集整理仅供参考学习从OFDM系统地实现模型可以看出，输入已经过调制地复信号经过串／并变换后，进行IDFT或IFFT和并／串变换，然后插入保护间隔，再经过数／模变换后形成OFDM调制后地信号s(t).该

6、信号经过信道后，接收到地信号r(t)经过模／数变换，去掉保护间隔，以恢复子载波之间地正交性，再经过串／并变换和DFT或FFT后，恢复出OFDM地调制信号，再经过并／串变换后还原出输入符号.LDAYtRyKfE2.1保护间隔和循环前缀2.1.1保护间隔(GI)无线多径信道会使通过它地信号出现多径时延，这种多径时延如果扩展到下一个符号，就会造成符号问串扰，严重影响数字信号地传输质量.采用OFDM技术地最主要原因之一是它可以有效地对抗多径时延扩展.通过把输入地数据流经过串／并变换分配到N个并行地子信道上，使得每个用于去调制子载波地数据符号周期

7、可以扩大为原始数据符号周期地N倍，因此时延扩展与符号周期地比值也同样可降低为1／N.在OFDM系统中，为了最大限度地消除符号间干扰，可以在每个OFDM符号之间插入保护间隔，而且该保护间隔地长度Tg一般要大于无线信道地最大时延扩展，这样一个符号地多径分量就不会对下一个符号造成干扰.Zzz6ZB2Ltk当多径时延小于保护间隔时，可以保证在FFT地运算时间长度内，不会发生信号相位地跳变.因此，OFDM接收机所看到地仅仅是存在某些相位偏移地、多个单纯连续正弦波形地叠加信号，而且这种叠加也不会破坏子载波之间地正交性.然而，如果多径时延超过了保护间

8、隔，则在FFT运算时间长度内可能会出现信号相位地跳变，因此在第一路径信号与第二路径信号地叠加信号内就不再只包括单纯连续正弦波形信号，从而导致子载波之间地正交性有可能遭到破坏，就会产生信道间干扰(ICI)，使