LTE移动通信系统第2章OFDM技术

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1、第2章OFDM技术单载波调制与多载波调制OFDM的优缺点OFDM基本原理OFDM的IFFT实现OFDM系统的抗多径原理OFDM系统中的信道估计方法OFDM中的同步技术MC-CMDA(OFDM-CDMA)技术第2章OFDM技术单载波调制与多载波调制OFDM的优缺点OFDM基本原理OFDM的IFFT实现OFDM系统的抗多径原理OFDM系统中的信道估计方法OFDM中的同步技术MC-CMDA(OFDM-CDMA)技术第2章OFDM技术单载波调制与多载波调制随着移动互联网业务和宽带业务的兴起与发展，用户对移动通信网络的接入速率和质量要求越来越高，原有基于码分多址的第三代移动通信及其增强技术将

2、无法满足未来业务发展的需要。为了获取更高的系统性能，后向兼容性被放在了次要的位置，LTE不再采用基于CDMA的无线传输技术，转而采用能够支持更高数据速率和频谱效率的OFDM/OFDMA(正交频分复用/多址)。单载波调制与多载波调制通常我们采用的通信系统是单载波方案。对于宽带业务来说，由于数据传输速率较高，时延扩展造成数据符号之间的相互交叠，从而产生了符号之间的串扰(ISI)。当信号的带宽超过和接近信道的相干带宽时，信道的时间弥散将会造成频率选择性衰落。单载波传输系统单载波调制与多载波调制多载波传输通过把数据流分解为若干个子比特流，构成多个低速率符号并行发送的传输系统。多载波通信系统

3、基本结构单载波调制与多载波调制多载波传输技术有多种提法，最常见的有正交频分复用(OFDM)、离散多音调制(DMT)和多载波调制(MCM)。这三种提法在一定程度上是等同的，但是OFDM中各个子载波保持相互正交，在MCM中这一条件并不总是成立的。单载波调制与多载波调制三种不同的子载波设置方案:第一种是传统的频分复用，将整个频带划分成N个不重叠的子带；第二种采用偏置QAM(SQAM)技术，在3dB处载波频谱重叠，其复合谱是平坦的；第三种方案即OFDM，各子载波有1/2的重叠，保证相互正交。(a)传统频分复用(b)3dB频分复用(c)OFDM子载波频率设置方案单载波调制与多载波调制OFDM

4、的优缺点OFDM基本原理OFDM的IFFT实现OFDM系统的抗多径原理OFDM系统中的信道估计方法OFDM中的同步技术MC-CMDA(OFDM-CDMA)技术第2章OFDM技术OFDM的优缺点OFDM系统存在如下的优点：①将高速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，从而可以有效地减小无线信道的时间弥散所带来的符号间干扰(ISI)，这样就减小了接收机内均衡的复杂度，有时甚至可以不采用均衡器，仅通过采用插入循环前缀的方法消除ISI的不利影响。OFDM的优缺点②传统的频分复用方法优点是简单、直接，缺点是频谱利用率低，而且多个滤波器的实现也有不少困难。而OFDM系

5、统由于各个子载波之间存在正交性，允许子信道的频谱相互重叠，因此OFDM系统可以最大限度地利用频谱资源。传统频分复用与OFDM的信道分配OFDM的优缺点③各个子载波上信号的正交调制和解调在形式上等同于IDFT和DFT，因此，在实际应用中，可以采用IFFT和FFT来快速实现，利用IFFT和FFT实现OFDM调制解调OFDM的优缺点⑥OFDM易于和现有的空时编码等技术相结合，实现高性能的多输入多输出通信系统。④无线数据业务一般存在非对称性，即下行链路中的数据传输量要大于上行链路中的数据传输量。⑤OFDM易于和其它多种接入方法结合使用，构成正交频分多址接入(OFDMA)系统，使得多个用户可

6、以同时利用OFDM技术进行不同的信息传输。OFDM的优缺点OFDM技术在实际应用中也存在缺陷，主要体现在如下两个方面：①OFDM易受频率偏差的影响。②OFDM存在较高的峰值平均功率比(PAPR，也称峰均功率比)。单载波调制与多载波调制OFDM的优缺点OFDM基本原理OFDM的IFFT实现OFDM系统的抗多径原理OFDM系统中的信道估计方法OFDM中的同步技术MC-CMDA(OFDM-CDMA)技术第2章OFDM技术OFDM基本原理正交频分复用(OFDM)是一种多载波调制方式，其基本思想是把高速率的信源信息流通过串并变换，变换成低速率的N路并行数据流，然后用N个相互正交的载波进行调制

7、，将N路调制后的信号相加即得发射信号。OFDM调制原理框图OFDM基本原理设基带调制信号的带宽为B，码元调制速率为R，码元周期为，且信道的最大迟延扩展，OFDM的基本原理是将原信号分割为N个子信号，分割后码元速率为R/N，周期为，然后用N个子信号分别调制N个相互正交的子载波。OFDM基本原理OFDM解调原理框图在发射端，数据经过调制(例如QAM调制)形成的基带信号。然后经过串并变换成为N个子信号，再去调制相互正交的N个子载波，最后相加形成OFDM发射信号。单载波调制与