无线电抗干扰通信原理及应用 第6章.pdf

第6章MIMO-OFDM原理与技术 第6章MIMO-OFDM原理与技术 6.1 OFDM 6.2 MIMO 6.3 MIMO-OFDM 第6章MIMO-OFDM原理与技术 6.1 OFDM OFDM和已经普遍应用的频分复用FDM(Frequency Division Multiplexing)技术非常相似。它也是通过将高速串行数据流进行 串/并变换，变成若干个速率相对较低的子数据流，然后在多个 子信道中进行传输的。不同的是，OFDM 中各个子载波相互正 交，在频域上各个子信道频谱交错重叠， 因而它能够提供较 FDM高得多的频谱利用率。图6-1给出了传统FDM和OFDM在频 谱利用上的示意图。 第6章MIMO-OFDM原理与技术 传统的频分复用(FDM)多载波调制技术 频率 节省的频带资源 正交频分复用(OFDM)技术 频率 图6-1 FDM和OFDM频谱利用率的比较 第6章MIMO-OFDM原理与技术 6.1.1 OFDM的研究历程及其现状 OFDM是一种多载波调制MCM(Multiple Carrier Modulation ） 技术，其基本思想始于20 世纪50 年代，是由R.R.Mosier 和 R.G.Clabaugh提出的［4 ］。随后，R. W. Chang 在文献［5 ］中 首先引入了带限信道中无载波间串扰ICI(Inter　carrier Interference ）和符号间串扰ISI(Inter　symbol Interference ）并行 数据传输的原则，提出了正交多载波传输——OFDM 的概念。它 将串行高速信息数据流变换成为若干路并行低速数据流，每路 低速数据被调制在彼此正交的子载波上，然后所有子载波叠加 在一起构成发送信号。B.R.Saltzberg指出，在这种正交载波的系 统中，对系统性能影响最大的干扰是邻道干扰［6 ］。由于传统 的模拟技术很难实现正交的子载波，因此在过去将近30年的时 间里， OFDM系统的实际应用并不常见。 第6章MIMO-OFDM原理与技术 随着数字信号处理技术的发展，S. B. Weinstein和P. M. Ebert 等人提出采用FFT实现正交载波调制的方法，为OFDM 的 广泛应用奠定了基础［7 ］。此后，为了克服信道多径和定时 误差引起的ISI 和帧间干扰IFI(Inter　frame Interference ）， A.Peled和A.Ruizt提出了添加循环前缀CP(Cyclic Prefix ）的思想 ［8 ］。由于OFDM 具有较高的频谱利用率，且能够通过 IFFT/FFT等高效算法实现，因此目前它已成为应用最为广泛的 多载波调制　方式。 第6章MIMO-OFDM原理与技术 6.1.2 OFDM基本原理及系统组成 输入比特流 串 编码 附加 并 / IFFT / 并 … 映射 … … CP … 串 信道 比特流输出 并