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时间:2018-07-11
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1、毕业设计(论文)目录一、引言………………………………………………………………………2二、OFDM的基本原理介绍…………………………………………………2三、OFDM中的关键技术………………………………………………………3四、OFDM在认知无线电中的应用(及优缺点)…………………………………4五、结束语……………………………………………………………………………5参考文献……………………………………………………………………65毕业设计(论文)多载波调制中的OFDM摘要:OFDM技术是一种无线环境下的高速多载波传输技术,抗频率选择性衰落或窄带干扰能力较强,同时又
2、有很高的频谱利用率,适合在多径传播的无线移动信道中传输高速数据。论文分析了OFDM的基本原理,论述了其关键技术及优缺点。OFDM技术将成为未来无线通信中的核心技术,在认知无线电、4G移动通信和无线宽带接入等领域得到广泛的应用。关键词:OFDM;无线通信;认知无线电-无线宽带一、引言随着多媒体无线通信的发展,频谱的需求与供给的矛盾越来越尖锐。例如,欧洲某些国家的UMTS频谱采用拍卖的方式,其费用达到每5Mhz频段30到40亿美元,使用期限为20年,如此高的频谱使用费用,使得运营商不得不选择更高频谱效率的无线技术,于是OFDM(orthogonalfrequ
3、encydivisionmultipleaccess)应运而生,也越来越受到人们的重视。OFDM技术属于多载波调制,它的特点是各子载波相互正交,使扩频调制后的频谱可以相互重叠,从而减小了子载波间的相互干扰。如今OFDM凭借着很高的频谱利用率,并作为一种可以有效对抗信号波形间干扰的高速传输技术,被广泛应用于WLAN和B3G中,而且在4G中也将占据很重要的位置,所以对OFDM的深入研究是很有意义的。二、OFDM的基本原理介绍信系统的效率,说到底就是频谱利用率和功率利用率。特别是在无线通信的情况下,对这两个指标的要求往往更高,尤其是频谱利用率。由于空间可用频谱
4、资源是有限的,而无线应用却越来越多,使得无线频谱的使用受到各国政府的严格管理并统一规划。于是,各种各样的具有较高频谱效率的通信技术不断被开发出来,OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)是目前已知的频谱利用率最高的一种通信系统,它将数字调制、数字信号处理、多载波传输等技术有机结合在一起,使得它在系统的频谱利用率、功率利用率、系统复杂性方面综合起来有很强的竞争力,是支持未来移动通信特别是移动多媒体通信的主要技术之一。5毕业设计(论文)OFDM是一种多载波传输技术,N个子载波把整个信道分割成N个子信道,N个子
5、信道并行传输信息。OFDM系统有许多非常引人注目的优点。第一,OFDM具有非常高的频谱利用率。普通的FDM系统为了分离开各子信道的信号,需要在相邻的信道间设置一定的保护间隔(频带),以便接收端能用带通滤波器分离出相应子信道的信号,造成了频谱资源的浪费。OFDM系统各子信道间不但没有保护频带,而且相邻信道间信号的频谱的主瓣还相互重叠,但各子信道信号的频谱在频域上是相互正交的,各子载波在时域上是正交的,OFDM系统的各子信道信号的分离(解调)是靠这种正交性来完成的。另外,OFDM的个子信道上还可以采用多进制调制(如频谱效率很高的QAM),进一步提高了OFDM
6、系统的频谱效率。第二,实现比较简单。当子信道上采用QAM或MPSK调制方式时,调制过程可以用IFFT完成,解调过程可以用FFT完成,既不用多组振荡源,又不用带通滤波器组分离信号。第三,抗多径干扰能力强,抗衰落能力强。由于一般的OFDM系统均采用循环前缀(CyclicPrefix,CP)方式,使得它在一定条件下可以完全消除信号的多径传播造成的码间干扰,完全消除多径传播对载波间正交性的破坏,因此OFDM系统具有很好的抗多径干扰能力。OFDM的子载波把整个信道划分成许多窄信道,尽管整个信道是有可能是极不平坦的衰落信道,但在各子信道上的衰落却是近似平坦的,这使得
7、OFDM系统子信道的均衡特别简单,往往只需一个抽头的均衡器即可。三、OFDM中的关键技术(1)峰均功率比PAR(PeaktoAverageRatio)由于OFDM信号时域上为Ⅳ个正交子载波信号的叠加,当这Ⅳ个信号恰好都以峰值出现并将相加时,OFDM信号也将产生最大峰值,该峰值功率是平均功率的N倍。尽管峰值功率出现的概率较低,但为了不失真地传输这些高峰均值比的OFDM信号,对发送端和接收端的功率放大器、A/D变换器的线性度要求较高,且发送效率较低。为了解决这一问题,人们提出了几种解决方法——信号失真技术,采用峰值修剪技术和峰值窗口去除技术,使峰值振幅值简单
8、地非线性去除。——选用合适的编码和解码方法,将峰值功率控制和信道编码结合起来,以
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