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时间:2018-12-15
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1、实用标准文案符号间干扰ISI与信道间干扰ICI的概念 多径时延扩展指由于多径引起的接收信号脉冲的宽度扩展的现象,扩展的时间Δ是最大传输时延和最小传输时延的差值。时延扩展随环境、地形和地物的状况而不同,一般与频率无关。 由于多径效应的影响,符号通过多径传输到达接收侧时可能存在碰撞,即引起脉冲信号的时延扩展, 产生符号间干扰ISI(ISI,Inter-SymbolInterference ,有时又称为码间串扰,因为在CDMA中一个码片(chip)是一个符号(symbol),而OF
2、DM中没有Chip的概念。)。严重影响数字信号的传输质量。 OFDM符号的传输对于正交性要求很高,如子载波的正交性被破坏,则会影响接收侧的解调,此即信道间干扰(ICI,Inter-ChannelInterference,也称 载波间干扰,频率干扰 ) OFDM有两种办法消除多径干扰: 1,OFDM 通过把高速率数据流进行串并转换,使得每个子载波上的数据符号持续长度相对增加,从而有效地减少由于无线信道的时间弥散所带来的符号间干扰ISI,进而减小了接收机内均衡器
3、的复杂度,有时甚至可以不采用均衡器,而仅仅通过插入循环前缀的方法消除ISI的不利影响。 2,OFDM通过保护间隔解决多径干扰。 OFDM系统在发射端加入保护间隔(guardinterval,GI),主要是为了消除多径所造成的ISI与ICI。其方法是在OFDM符号保护间隔内填入循环前缀(cyclicprefix,CP),以保证在FFT周期内OFDM符号的时延副本内包含的波形周期个数也是整数。这样,时延小于保护间隔的信号就不会在解调过程中产生ISI。解释: OFDM符号内干扰(由OFD
4、M符号内信道的频率选择性所产生),通过信道均衡\信道估计 来消除。 OFDM符号间干扰(在时间k和k+1两个连续的OFDM符号块间),由保护间隔来消除。接收机丢弃接收信号的前G个采样点(指保护间隔内的循环前缀) 保护间隔减少ISI OFDM通过把输入的高速率数据流串并变换到N个并行的子信道中,降低了信号速率,增大符号周期,使得每个用于调制子载波的数据符号周期可以扩大为原始数据符号周期的N倍,因此时延扩展与符号周期的比值也同样降低N倍(解释:因为作为分母的符号周期增大了N倍,
5、而时延是时域波形与信道的特点,时延不会变)。使得时间选择性衰落较小。但多径仍会造成符号间干扰ISI,如下图。 精彩文档实用标准文案 如果没有保护间隔,接收侧收到多径信号,因为各径传输路径不同,到达接收机的时间也不同。各径信号在交叉信号处产生符号间干扰。在解调时会产生困难。解释:两个多径信号叠加后的信号在时域时间轴上向右发生了偏移(初相位也有变化)。收端定时后,一个符号的尾巴扫到了下一个符号的头,即符号间干扰。 保护间隔长度大于信道的最大多径时延,这样一个OFDM的多径
6、分量就不会对下一个OFDM符号构成干扰。 即:下一个符号因为是以保护间隔开头,之后才是真实数据,它不会受到上一个符号的影响,因为上一个符号的一部分都会落在保护间隔内。 所以:积分区间选择从真实数据开始到结束(落在下一个符号的保护间隔内) 为了最大限度地消除符号间干扰,可以在每个OFDM符号(不是指子载波的符号,而是各子载波叠加后的OFDM符号,即此处是指时域的波形)之间插入保护间隔,而且该保护间隔的时间长度Tg一般要大于无线信道的最大时延扩展,这样
7、一个符号的多径分量就不会对下一个符号造成干扰。 见上图,在这段保护间隔内,可以不插入任何信号(即不采样),即是一段空闲的传输时段。 循环前缀减少ICI 然而在加入保护间隔后,由于多径传播的影响,则会产生信道间干扰(ICI),即子载波之间的正交性遭到破坏,不同的子载波之间产生干扰,如下图所示。精彩文档实用标准文案 因多径延时的存在,空闲的保护间隔进入到FFT的积分时间内,导致积分时间内不能包含整数个波形,破坏了子
8、载波间的正交性,带来载波间干扰ICI。实际效果就是子载波发生了频率偏移。解释:多径、时延造成了多普勒效应,接收到信号中子载波不再正交了。 由于每个OFDM符号中都包括所有的非零子载波信号,而且也同时会出现该OFDM符号的时延信号,因此上图中给出了第一个子载波和第二个子载波的延时信号,从图中可以看出,由于在FFT运算时间长度内,第一子载波与带有延时的第二子载波之间的周期个数之差不再是整数(解释:因为频率发生了偏移,子载波间
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