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1、文章编号:1003-8329(2004)03-0010-03OFDM技术及其MATLAB模拟廖科,蒲亦非,周激流,张松(四川大学电子信息学院,成都610064)摘要:正交频分复用(OFDM)是一种多载波宽带数字调制技术,它能有效地克服传输中的多径干扰和消除码间串扰,适合于高速率的地面信道视频传输。本文就OFDM技术进行了较为详尽的分析,并对OFDM的传输特性进行了基于FFT算法实现的MATLAB软件模拟及模拟结果分析。关键词:正交频分复用;快速傅立叶变换;多径干扰;码间串扰中图分类号:TN929.5文献标识码:AOFDMTe
2、chniqueandItsSimulationwithMATLABLIAOKe,PUYi-fei,ZHOUJi-liu,ZHANGSong(CollegeofElectronicsandInformationScience,SichuanUniversity,Chengdu610064,China)Abstract:OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(OFDM)isamulti-carriermodulationtechnique.OFDMhasagoodperformanceind
3、ealingwithmulti-pathdisturbanceandInterSymbolInterference(ISI)anditisadaptivetohigh-data-ratedigitalterrestrialvideobroadcastingtransmission.ThispaperpresentsanoverviewofOFDMtechniqueanditsimplementationschemeusingMATLABwithFFTalgorithm.Theresultsofcomputersimulatio
4、narealsodiscussed.Keywords:OFDM;FFT;multi-pathdisturbance;ISI抗多径干扰能力,也可组成单频网,因而特别适合于1前言地面广播信道要求,还可以用数字信号处理器(DSP)芯片实现以降低成本。随着移动通信业务的正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivision发展,各种多媒体业务不断涌现,OFDM技术将更Multiplexing)是多载波宽带数字调制技术的一种。为广泛地应用于宽带通信中。它把数据流分成若干个子比特流,使每个子数据流本文在详细分析OFDM技术原
5、理、实现方案基具有较低的传输比特率;并利用这些数据去调制若础上,采用MATLAB对OFDM的传输特性进行了干个载波,则各子载波的数据传输速率相对较低,码基于FFT算法软件模拟和模拟结果分析。元周期较长,只要时延扩展与码元周期相比小于一定的比值,就不会产生码间串扰。它能充分地利用频2OFDM原理及实现方案带宽度,有效地减少和克服码间串扰,与传统的单载波传输系统(如时分多址TDMA)相比具有明显的OFDM是采用一组相互正交的子载波构成的作者简介:廖科(1978-),四川大学博士研究生。研究方向:信息与信号处理。《无线通信技术》2
6、004年第3期—10—信道来传输数据流,这些载波在频率上等间隔地分输系统提高了近一倍。当传输信道中某一频段产生布,载波间隔一般取码元周期的倒数,其频谱结构如衰落时,受影响的是其调制载波落入该频段的那些图1所示。信号,而调制于其它载波上的信号不受影响。设原始基带数据信号带宽为B,码元速率为R,码元周期为T。现将原始信号分割为N路子信号,分割后的码元速率为R/N,周期为NT。设{fk}为一组正交载波,各个载波之间的关系为:fk=f0+k/NT(k=0,1,2⋯,N-1)。其中,N为载波的数图1OFDM系统频谱结构图目,f0为发送时
7、使用的最低频率(单位Hz),1/NT由图可见,每一子载波的峰值对应于所有其它为相邻两个载波之间的频率间隔,k为角频率,k子载波的频谱中的零点,也就是说,这些载波是相互=2fk。正交的,上千个载波重叠在一起,整个频谱几乎为矩在发送端合成的传输信号D(t)的低通复包络~形。由于利用了信号的时频正交性而允许各子信道D(t)表示为:频谱有1/2的重叠,使频谱利用率相对于单载波传N-1~j2(n/NT)tD(t)=∑d(n)e0≤t≤Tn=0调制到高频上的待发送的OFDM信号D(t)为:N-1~j2ftj2ftD(t)=
8、Re{D(t)e0}=Re{∑d(n)en}n=0接收端接收到信号后进行如下的解调:N-1NTNT1-j2ft1j2ft-j2ftd(m)=D(t)emdt=∑d(n)enemdtNT∫0NT∫0n=0N-1NT1j2(n-m)/NTt=∑d(n)∫e
