全相位OFDM 系统的调制解调新算法 - 哈尔滨工业大学学报.PDFVIP

第４４卷　第５期 哈　尔　滨　工　业　大　学　学　报 Ｖｏｌ４４ Ｎｏ５ 　 　 ２０１２年５月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＡＲＢＩＮＩＮＳＴＩＴＵＴＥＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｍａｙ２０１２ 　　　　　　 全相位ＯＦＤＭ 系统的调制解调新算法 张　亮１，２ （１．天津大学 电子信息工程学院，３０００７２天津； ２．天津工业大学 电工电能新技术天津市重点实验室，３００３８７天津） 摘　要：为解决ＯＦＤＭ系统中的频偏问题，利用全相位ＦＦＴ技术，在全相位ＦＦＴ和ＯＦＤＭ理论基础上，推导 出全相位ＯＦＤＭ调制解调的数学表达式，建立了全相位ＯＦＤＭ调制解调系统模型和算法．全相位ＦＦＴ利用 自身的频谱分析功能来实现对信号相位和振幅的判决．实验结果表明：由频偏引起的相位误差和泄漏明显减 小，系统误码率显著降低，验证出全相位ＯＦＤＭ的性能要好于现有的ＯＦＤＭ系统． 关键词：ＯＦＤＭ；全相位ＯＦＤＭ；调制；解调；频率偏移 中图分类号：ＴＮ９２９５ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７－６２３４（２０１２）０５－００９７－０４ ＮｅｗｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｎａｌｌｐｈａｓｅＯＦＤＭ ＺＨＡＮＧＬｉａｎｇ１，２ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，３０００７２Ｔｉａｎｊｉｎ，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｉａｎｊｉｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆ ＡｄｖａｎｃｅｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙ，ＴｉａｎｊｉｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，３００３８７Ｔｉａｎｊｉｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｐｅｃｔｒｕｍ，ａｍｅｔｈｏｄｕｓｉｎｇａｌｌｐｈａｓｅＦＦＴｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａ ｐｅｒ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆａｌｌｐｈａｓｅＦＦＴａｎｄＯＦＤＭ，ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ，ｍｏｄｅｌａｎｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｉｎａｌｌｐｈａｓｅＯＦＤＭｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｄｅｒｉｖｅｄ．ＴｈｅａｌｌＰｈａｓｅＦＦＴｃａｎａｄｊｕｄｉｃａｔｅｔｈｅ ｐｈａｓｅａｎｄａｍｐｌｉｔｕｄｅｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｓｐｅｃｔｒｕｍａｎａｌｙｓｉｓ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＡｌｌＰｈａｓｅ ＯＦＤＭｓｙｓｔｅｍｈａｓｌｅｓｓｐｈａｓｅｅｒｒｏｒ，ｓｐｅｃｔｒｕｍｌｅａｋａｇｅａｎｄｌｏｗｅｒＢＥＲｔｈａｎＯＦＤＭ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＯＦＤＭ；ａｌｌｐｈａｓｅＯＦＤＭ；ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｐｅｃｔｒｕｍｓ 　　众所周知，ＯＦＤＭ系统有频谱利用率高、抗频 模型，有效的解决了ＯＦＤＭ系统的频偏问题． 率选择性衰落强等特点［１－６］．但 ＯＦＤＭ的缺点也 １　ＯＦＤＭ系统模型及调制解调算法 很突出，如因为无线信道存在着时变性，一旦传输 中信号频谱发生偏移，或者可能发生的情况为发 １１　ＯＦＤＭ系统模型 射机与接收机振荡器之间存在频率偏差，ＯＦＤＭ 基于ＩＦＦＴ的ＯＦＤＭ系统模型［１０－１１］如图１所 子载波间的正交性就会遭到破坏，导致系统子载 示，在发送端由二进制数据流先经过信道纠错编 波之间出现相互干扰．文献［７］用基于训练序列 码和交织，随后对处理结果进行数字调制，在得到 的Ｓｃｈｍｉｄｌ＆Ｃｏｘ方法来捕获载波频