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时间:2019-02-12
《基于ofdm无线网络的无线分组调度算法-研究——自适应资源分配算法-研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、目录1.2OFDM简介1.2.1OFDM技术的发展演进OFDM技术最早源于20世纪50年代后期的军事高频通信系统中的频分复用(FrequencyDivisionMultiplexing,FDM)。1961年,Doelz等提出了一种各个载波频率在符号周期内正交的FDM技术,此类结构大大提高了系统的频谱利用率。1966年,贝尔实验室的R.W.Chang申请了OFDM结构的专利,提出了在数字通信中采用正交多频信号的概念。他提出了一种在线性带限信道实现无信道间干扰(IChInter.channelInterference)和无
2、符号间干扰(IShIntersymbolInterference)的多信道传输的方法:将频谱划分成若干个子信道,各子信道之间保持正交,并可以相互重叠,可充分利用频谱资源。在各个子信道上并行传输数据,降低数据传输速率以消除ISI。但当时OFDM系统的结构非常复杂,收发信机需要大量的子载波振荡器组及相干解调器,代价昂贵,限制了OFDM技术的进~步推广。直到1971年,Weistein和Ebert把离散傅立叶变换(DFT)应用到并行传输系统中,作为调制和解调过程的一部分,从而大大简化了系统的处理过程,为OFDM的演进做出了巨
3、大的贡献。并提出了通过插入一段空白区作为保护间隔来消除符号间干扰(ISI),但不能保证经过多径信道后,各子载波之间的正交性。1980年,A.Peled和A.Ruiz提出了循环前缀(CP)的概念,他们不是在符号间插入空白的保护间隔,而是插入OFDM符号的周期扩展。这样使信道和传送符号间的线性卷积近似成循环卷积,当循环前缀长度大于信道冲激响应长度时,子载波间仍保持良好的正交性,但循环前缀的使用会造成一定程度的能量的损失。之后,围绕OFDM技术面向商业应用的研究工作得以全面展开:八十年代,研究重点放在了如何将OFDM技术应用
4、于有线高速传输MODEM;进入九十年代以来,对OFDM技术的研究逐渐深入到高速宽带无线传输上来。OFDM作为一种可以替代传统单载波的无线调制技术,可以为未来的通信系统提供更高的容量潜力和灵活的无线接入方式。迄今为止,OFDM技术已经广泛应用到各类民用通信系统中,被多个通信标准所采纳,如:欧洲地面数字视频广播DVB(DigitalVideoBroadcastingforTerrestrial)标准,数字音频广播DAB(DigitalAudioBroadcasting)标准,日本综合业务地面数字广播ISDB(Integra
5、tedServicesDigitalBroadcastingforTerrestrial)标准,高速数据传输数字用户环线xDSL(DigitalSubscriberLine)标准;高速无线局域网(WirelessLAN)标准如ETSI的HiperLAN和IEEE802.1la:在IEEE802.16-3标准中,OFDM技术还被应用于固定无线接入FWA(FixedWirelessAccess)系统等等。OFDM作为一项高频带利用率和抗多径干扰的通信技术正在受到广泛的重视。正因为OFDM潜在的多径对抗能力,且可以灵活地和其
6、他接入方式结合成衍生系统,所以OFDM已经被列为第四代移动通信系统的一种候选方案,用来实现超过2Mbps的移动无线多媒体和数据通信。1.2.2OFDM主要优缺点近年来,OFDM系统已经越来越得到人们的关注,其主要原因在于OFDM系统存在如下的主要2第一章绪论优点【l】:(1)带宽利用率很高。在传统的并行传输系统中,整个带宽经分割后被送到子信道中,各子信道频带间严格分离,接收端通过带通滤波器虑除带外的信号来接收每个子信道上的数据,频谱利用率低。而OFDM系统中由于各个子载波之间存在正交性,允许子信道的频谱相互混叠。因此与
7、常规的频分复用系统相比,OFDM系统可以最大限度的利用频谱资源。当子载波个数很大时,系统的频谱利用率趋于2Baud/Hz[¨。(2)把高速数据流通过串并转换,调制到每个子载波上进行并发传输,使得每个子载波上的数据符号持续长度相对增加,有效地减小由于无线信道的时间弥散所带来的ISI。此外,OFDM采用了循环前缀技术,即将OFDM符号的后儿个样值复制到OFDM符号的前面,有效的抵抗多径衰落的影响,减小了接收机内均衡的复杂度。(3)各个子信道的正交调制和解调可以通过离散傅立叶反变换(1DFr,InverseDiscreteF
8、ourierTransform)和离散傅立叶变换(DFT,DiscreteFourierTransform)的方法来实现。在子载波数很大的情况下,可以通过采用快速傅立叶变换(FFT)来实现。近年来,随着大规模集成电路和DSP技术的发展,FFT和IFFr技术都非常容易实现,进一步推动了OFDM技术的发展。(4)无线数据业务一般都存在
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