ofdm技术中的dqpsk调制解调系统仿真与实现

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1、OFDM技术中的DQPSK调制解调系统仿真与实现1绪论1.1引言随着通信技术的不断成熟和发展，现代通信传输方法有很多种，其中根据基本通信信道可以分为有线与无线。有线信道的信号受外界干扰小，但是需要铺设传输线路，网络建立麻烦；而无线信道就刚好克服了这个缺点，但是由于地面情况复杂，信道条件恶劣，对传输信号也会造成很大的干扰[1]。而网络的迅速增长使人们对无线通信提出了更高的要求。所以必须采用更先进的技术，克服在无线信道下的多径衰落，降低噪声和多径干扰以及有效利用频率资源。在这样的时代发展趋势下，OFDM调制技术作为新一代无线通信技术呼之欲出。O

2、FDM是一种高效并行多载波传输技术，它将所传送的高速串行数据分解、调制到多个并行的正交子信道中去，因此使得每个子信道的码元宽度大于信道时延扩展，再通过对其加入循环扩展，就可以保证系统不受多径干扰引起的码间干扰(ISI)的影响,可以有效对抗多径传播。OFDM技术由于采用DFT实现多载波调制，同时LSI的发展解决了IFFT/FFT的实现问题以及其他关键技术的突破，OFDM开始向诸多领域的实际应用转化，成为一种很有发展前途的调制技术[2]。1.2国内外研究现状在上个世纪60年代就已经提出过使用平行数据传输与频分复用(FDM)的相关概念。在1970

3、年，美国发明并且申请了一个专利，它的思想是使用平行的数据与子信道相互重叠的频分复用去消除对高速均衡的依赖，用来抵制冲激噪声与多径失真，而且能够充分的利用带宽。这一项技术最先主要用在军事通信系统。但是在后来相当长一段时间里，OFDM从理论迈向实践的脚步比较缓慢。因为OFDM各个子载波之间是相互正交的，因此可以使用FFT来实现这种调制，但是在实际的应用中，实施傅里叶变换设备的复杂度，发射机与接收机振荡器的稳定性和射频功率放大器的线性要求等诸多因素都成为了OFDM技术实现的限制条件。在二十世纪80年代，MCM获得了很大的进展，大规模集成电路使得F

4、FT技术实现不再是一个难题，其它一些难以实现的问题也都跟着得到了解决，从此，OFDM走进了通信领域，逐步迈向高速数字移动通信平台[3]。80年代后，OFDM调制技术又一次成为了研究焦点。举例第39页共40页OFDM技术中的DQPSK调制解调系统仿真与实现，在有线信道的研究中，Hirosaki在1981年使用DFT完成的OFDM调制技术成功试验了16QAM多路并行传送19.2kbit/s的电话线modempl。到了90年代后，OFDM的应用又涉及到了利用单边带(SSB)信道与移动调频进行高速数据通信，高速数字用户环路(HDSL)，陆地移动通信

5、，高清晰度数字电视(HDTV)，非对称数字用户环路(ADSL)以及陆地广播等等各种通信系统。由于技术的可实现性，在二十世纪90年代时，OFDM广泛用在各种数字传输与通信中，例如移动无线FM信道、不对称数字用户线系统(ADSL)、甚高比特率数字用户线系统(HDSI)、高比特率数字用户线系统(HDSL)、数字视频广播(DVB)、数字音频广播(DAB)系统与HDTV地面传播系统。在1999这一年里，IEEE802.lla通过了一个SGHz的无线局域网标准，这当中的OFDM调制技术被采纳为物理层标准，使得其传输速率可达到54MbPs，因此可提供25

6、MbPs的无线ATM接口与10MbPs的以太网无线帧结构接口，同时还支持语音、数据、以及图像业务。这样的速率完全能够满足室内以及室外的各种应用场合。与此同时，欧洲电信组织(ETsl)的宽带射频接入网的局域网标准也把OFDM作为它的调制标准技术。1.3关键技术1.3.1同步技术同步在通信系统中占据非常重要的地位。在OFDM系统中，子载波的同步是要发送端与接收端都使用精确的相同频率，任何频率偏差都将会导致载波间干扰(ICI)，与此同时还会导致相位噪声的问题，从而使实际的振荡器不能够在一个准确的频率上产生子载波，而是使子载波有一个随机相位抖动调制

7、，结果使得作为相位的时间产物的频率不能是一个常量，最终在OFDM的接收端产生载波间干扰。波间接收机正常工作以前，OFDM系统最少要完成两种同步任务，其中一个是时域同步要求OFDM系统要确定符号边界，而且要求提取出最佳采样时钟，从而可以减小载波干扰(ICI)与码间干扰(ISI)造成的影响。另一个是频域同步，要求系统估计与校正接收信号的载波偏移。根据实现手段的不同，常用的OFDM同步算法主要分为两类：利用循环前缀或插入专门的训练序列来实现同步。OFDM技术的同步算法研究得比较多，需要根据具体的系统设计和研究，利用各种算法融合进行联合估计也是可行

8、的[4]。第39页共40页OFDM技术中的DQPSK调制解调系统仿真与实现1.3.2信道估计信道估计是指估计从发送天线到接收天线之间无线信道地频率响应。根据接收到了的经过信道影响