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《通信原理》课外学习报告
基于ofdm技术的的理论研究
1.1 ofdm技术简介
ofdm技术是一种多载波调制技术，最初用于军事通信，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，现在成为一种很有发展前途的调制技术。ofdm是一种高速数据传输技术，该技术的基本原理是将高速串行数据变换成多路相对低速的并行数据并对不同的载波进行调制。这种并行传输体制大大扩展了符号的脉冲宽度，提高了抗多径衰落等恶劣传输条件的性能。传统的频分复用方法中各个子载波的频谱是互不重叠的，需要使用大量的发送滤波器和接受滤波器，这样就大大增加了系统的复杂度和成本。同时，为了减小各个子载波间的相互串扰，各子载波间必须保持足够的频率间隔，这样会降低系统的频率利用率。而现代ofdm系统采用数字信号处理技术，各子载波的产生和接收都由数字信号处理算法完成，极大地简化了系统的结构。同时为了提高频谱利用率，使各子载波上的频谱相互重叠，但这些频谱在整个符号周期内满足正交性，从而保证接收端能够不失真地复原信号。
当传输信道中出现多径传播时，接收子载波间的正交性就会被破坏，使得每个子载波上的前后传输符号间以及各个子载波间发生相互干扰。为解决这个问题，在每个ofdm传输信号前面插入一个保护间隔，它是由ofdm信号进行周期扩展得到的。只要多径时延超过保护间隔，子载波间的正交性就不会被破坏。
1.2 ofdm技术特点
ofdm尽管还是一种频分复用(fdm)，但已完全不同于过去的fdm, ofdm的接收机实际上是通过fft来实现的一组解调器。它将不同载波搬移至零频，然后在一个码元周期内积分，其他载波信号由于与所积分的信号正交，因此不会对信息的提取产生影响。ofdm的数据速率也与子载波的数量有关。
ofdm每个载波所使用的调制方法可以不同。各个载波能够根据信道状况的不同选择不同的调制方式， 比如bpsk,qpsk,8psk,16qam ,64qam等，以取得频谱利用率和误码率之间的最佳平衡为原则，通过选择满足一定误码率的最佳调制方式就可以获得最大频谱效率。无线多径信道的频率选择性衰落会导致接收信号功率大幅下降，经常会达到30db之多，信噪比也随之大幅下降。为了提高频谱利用率，应该使用与信噪比相匹配的调制方式。可靠性是通信系统正常运行的基本考核指标，所以很多通信系统都倾向于选择bpsk或qpsk调制，以确保在信道最坏条件下的信噪比满足要求，但是这两种调制方式的频谱效率很低。ofdm技术使用了自适应调制，可以根据信道条件来选择使用不同的调制方式。比如在终
端靠近基站时，信道条件一般会比较好，调制方式就可以由bpsk(频谱效率1 bit/(s.hz)转换成16～64qam(频谱效率4～6 bit/ (s.hz)，整个系统的频谱利用率就会得到大幅度的改善。自适应调制能够扩大系统容量，但它要求信号必需包含一定的开销比特，以告知接收端发射信号所应采
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