毕设论文 正文.doc

1 绪论 1.1 引言 随着通信技术的不断成熟和发展，现代通信传输有很多种，根据基本通信信道可以分为有线无线。有线信道信号受外界干扰小，但铺设传输线路，网络建立麻烦；而无线信道克服了这个缺点，但由于地面情况复杂，信道条件恶劣，对传输信号会造成很大的干扰。而网络的迅速增长使人们对无线通信提出了更高的要求。所以必须采用更先进的技术，克服在无线信道下的多径衰落，降低噪声和多径干扰以及有效利用频率资源。在这样的时代发展趋势下，OFDM调制技术作为新一代无线通信技术呼之欲出。OFDM是一种高效并行多载波传输技术，将所传送的高速串行数据分解调制到多个并行的正交子信道中，使每个子信道的码元宽度大于信道时延扩展，再通过加入循环扩展，保证系统不受多径干扰引起的码间干扰ISI)的影响,可以有效对抗多径传播。OFDM技术由于采用DFT实现多载波调制，同时LSI的发展解决了IFFT/FFT的实现问题以及其他关键技术的突破，OFDM开始向诸多领域的实际应用转化，成为一种很有发展前途的调制技术。 1.国内外研究现状 在上个世纪60年代已经提出使用平行数据传输频分复用FDM)的概念。1970年，美国发明一个专利，思想是用平行的数据子信道相互重叠的频分复用消除对高速均衡的依赖，抵制冲激噪声多径失真，而能充分利用带宽。这项技术最主要用军事通信系统。但在相当长一段时间，OFDM理论迈向实践。OFDM各个子载波之间相互正交，FFT来实现这种调制，但在实际应用中，傅叶变换设备的复杂度发射机接收机振荡器的稳定性射频功率放大器的线性要求等因素都成为OFDM技术实现的条件。在二十世纪80年代，MCM获得了进展，大规模集成电路FFT技术实现不，其它一些难以实现的也都得到了解决，此，OFDM走了通信，逐步迈向高速数字移动通信。 80年代后，OFDM技术一次成为研究。，在有线信道的研究中，Hirosaki1981年用DFT完成的OFDM调技术成功试验了16QAM多路并行传送19.2kbit/s的电话线。 90年代，OFDM的应用又涉及到了利用单边带SSB)信道移动调频进行高速数据通信，高速数字用户环路HDSL)，陆地移动通信，高清晰度数字电视HDTV)，非对称数字用户环路ADSL)以及陆地广播等各种通信系统。由于技术的可实现性，在二十世纪90年代，OFDM广泛用各种数字传输通信中，如移动无线FM信道不对称数字用户线系统ADSL)、甚高比特率数字用户线系统HDSI)、高比特率数字用户线系统HDSL)、数字视频广播(DVB)数字音频广播(DAB)系统HDTV地面传播系统。1999这一年，IEEE802.lla通过了一个SGHz的无线局域网标准，中OFDM调制技术被为物理层标准，使得传输速率可达54MbPs，因此可提供25MbPs的无线ATM接口10MbPs的以太网无线帧结构接口，支持语音、数据、图像业务。这样的速率完全能满足室内室外的各种应用场合。欧洲电信组织(ETsl)的宽带射频接入网的局域网标准也把OFDM它的调制标准技术。 关键技术 1.3.1 同步技术 同步在通信系统中占据非常重要的地位。在OFDM系统中，子载波的同步是要发送端接收端使用精确的相同频率任何频率偏差都将载波间干扰(ICI)还会相位噪声问题，实际的振荡器不能在一个确的频率上产生子载波，而是使子载波有一个随机相位抖动调制，结果使得作为相位的时间产物的频率不能是一个常量，OFDM的接收端产生接收机正常工作以前，OFDM系统少要完成两同步任务其一是时域同步要求OFDM系统确定符号边界提取出最佳采样时钟从而减小载波干扰(ICI)码间干扰(ISI)造成的影响。是频域同步，要求系统估计校正接收信号的载波偏移。根据实现手段的不同，常用的OFDM同步算法主要分为两类：利用循环前缀或插入专门的训练序列来实现同步。OFDM技术的同步算法研究得比较多，需要根据具体的系统设计和研究，利用各种算法融合进行联合估计也是可行的。 (1-1) 目前解决OFDM系统中PAPR问题的方法主要有预畸变技术、编码技术和加入扰码技术。信号预畸变技术是直接降低峰均比的方法，经过非线性处理预畸变，使其基本限制在放大器的动态范围之内，如限幅和峰值加窗技术；编码技术即避免使用出现较大峰值功率的前向纠错编码的码字；概率类方法的基本思想是通过对原OFDM符号作线性分割和线性变换，以减少信号峰值出现的概率，这一类的方法主要有选择性映(SLM)和部分传输序列(PTS)[5]。 1.4 OFDM的优缺点 1.4.1 OFDM的优点 (1)抗衰落能力强。OFDM把用户的信息经过N个子载波进行传输，每个子载波上的信号时间就是单载波系统上的信号时间的N倍，使得OFDM对脉冲噪声与信道快衰落的抵抗能力更强，同时经过N个子载波的连合编码，最