OFDM中的峰均比降低技术

《OFDM中的峰均比降低技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、1绪论1绪论无线通信系统实际所面临的环境是十分恶劣的，为了实现高质量、高速度、支持全业务的无缝覆盖全球的移动多媒体传输的功能，需要克服许多技术挑战【11。典型的通信环境中，由于多径传播，当移动终端或其周围的物体处于运动中时，终端所接收到的信号幅度都会经历很大的起伏变化。鲁棒的移动无线通信系统不仅要克服大的路径损耗和严重的信号衰落的情况，还要有抗大的多径时延扩展所引起的符号问干扰(Inter-SymbolIntcrfcrcnce，ISI)的能力。如果传输速率较低，而且与信道的最大延迟相比，符号持续时间较长，那么就有可能无需任何均衡技术来处理IS

2、I。但是随着系统的通信距离或者数据传输速率的增加，ISl变得越来越严重，这时就必须借助信道均衡技术。传统的单载波(SingerCarrier，SC)通信系统中，往往是采用自适应均衡器来减小符号间的干扰。但是，在高速移动的无线通信环境中，系统所面临的是信道的时延扩展要远远大于码元周期。例如，如果数据以10M／b的速率在最大延迟lOus的信道上传输，那么ISI将扩展到100个符号，此时的均衡复杂度将会非常高。正是在这样的背景下，正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFI)M)技术被看作是下

3、一代移动通信的关键技术之一。它是多载波调制技术的一种，既可以看作一种复用技术，也可以看作是一种调制技术。OFDM的主要思想是将高速传输的数据流通过串并变换，分成在若干正交窄带子信道上并行传输的低速数据流12】。由于每个子载波的调制信号速率降低，码元的周期相对较长，对信道的时延扩展有较强的抵抗力，再加上传输过程中采用了循环前缀(CyclicPrefix，CP)作为保护间隔，从而消除了符号间干扰。同时由于子载波之间是正交的，这就使得OFDM信号在多载波传输过程中不会互相干扰【3l，从而允许子信道的频谱相互重叠，因此与常规的FDM系统相比，OFDM

4、系统可以最大限度地利用频谱资源。本章首先简单介绍移动通信的发展历程和OFDM技术的演化历史以及目前主要在通信领域中的相关应用，然后根据课题的研究重点，给出论文内容的结构和安排。1．1移动通信的发展进程移动通信是指通信双方至少有一方在运动状态中进行信息传输。目前，移动通信已从模拟通信发展到了数字通信阶段，未来移动通信的目标是，能在任何时间任何地点，向任何人提供快速可靠的通信服务。下面，让我们简单地回顾一下移动通信的发展历程。移动通信系统按照不同的业务支持可分为不同的发展阶段，第一代采用频分多址(FDMA)模拟调制方式，这种系统主要包括NMT(N

5、ordicMobileTelephoncsystem)和AMPS(Advanc州MobilePhoneServices)，其主要缺点是频谱利用率低，信令干扰话音业西安理工大学硕士学位论文务。第二代蜂窝系统包括最先的采用时分多址(1DMA)的GSM(GlobalMobilePhoneServices)，D-AMPS(Di【gitalAMPS)，PDC(PacificDigitalCellular)系统和采用码分多址(CDMA)的ls一95系统。第二代蜂窝移动系统主要是为支持语音和低速率的数据业务而设计的。但随着人们对通信业务范围和业务速率要求的

6、不断提高，已有的第二代移动通信网将很难满足新的业务需求。为适应新的市场需求，第三代(3G)移动通信系统已日趋成熟。第三代数字蜂窝移动通信系统的三大主要候选方案分别是北美的CDMA2000系统、欧洲和日本的WCDMA系统以及中国的TD．SCDMA系统。这些以CDMA为标志的第三代数字蜂窝移动通信系统协议已经出台，其主要特征是：支持多媒体业务，其数据传输速率至少为384kbit／s，可全球漫游，接口开放，能与不同的网络互联，终端多样化以及能从第二代平稳过渡等。然而，如果要求数据传输速率再进一步提高，3G中使用的CDMA技术已经不能满足要求，而且3

7、G系统的核心网还没有完全脱离第二代移动通信系统的核心网结构，所以人们普遍认为3G系统仅仅是一个从窄带向未来通信系统过渡的阶段。目前，人们已把目光越来越多地投向B3G(Beyond3G)的移动通信系统。而在B3G通信系统中，正交频分复用调制技术最受瞩目，并成为目前研究的热点。1．20FDM技术的起源OFDM的提出已有四十多年的历史，它是由多载波调制技术发展而来的，其第一个实际应用是军用无线高频通信链路，美国军方早在上世纪50、60年代就创造出了世界上第一个多载波通信系统，之后便在70年代衍生出采用大规模子载波和重叠频谱的OFDM技术，但是由于使

8、用模拟滤波器实现起来的系统复杂度较高，因此OFDM技术一直没有发展起来。1971年，Weinsterin和Ebert首先提出用离散快速傅立叶变换FFY(FastFo