第四章移动通信的调制解调技术-2.ppt

一.OFDM基本原理 二. OFDM信号调制与解调 三. OFDM系统性能 OFDM信号解调： 首先各子载波相关解调出各支路信息， 然后经并/串变换恢复出发送的二进制数据序列 。 1. 抗脉冲干扰 OFDM系统抗脉冲干扰的能力比单载波系统强很多。 因为对OFDM信号的解调是在一个很长的符号周期内积分，从而使脉冲噪声的影响得以分散。 对脉冲干扰有效的抑制作用是最初研究多载波系统的动机之一。提交给CCITT的测试报告表明，能够引起多载波系统发生错误的脉冲噪声的门限电平比单载波系统高11 dB。 * * 第三节、 OFDM多载波调制技术 数字调制解调方式可采用并行体制。 它是将高速率的信息数据流经串/并变换，分割为若干路低速率 并行数据流，然后每路低速率数据采用一个独立的载波调制并叠加在一起构成发送信号，这种系统也称为多载波传输系统。 一.OFDM基本原理 第三节、 OFDM多载波调制技术 正交频分复用(OFDM)方式是一种高效调制技术 OFDM系统已成功地应用于接入网中的高速数字环路HDSL、非对称数字环路ADSL，高清晰度电视HDTV的地面广播系统和第三代移动通信系统 OFDM基本原理是将发送的数据流分散到许多个子载波上，使各子载波的信号速率大为降低。 OFDM具有较强的抗多径传播和频率选择性衰落的能力。由于符号周期展宽，多径效应造成的时延扩展相对变小，从而能够提高抗多径和抗衰落的能力。当每个OFDM符号中插入一定的保护时间后，码间干扰几乎就可以忽略。 OFDM具有较高的频谱利用率，各子载波频谱有重叠，但保持相互正交，在接收端通过相关解调技术分离出各子载波。  OFDM信号采用PSK调制时可以表示为 式中 ωm=ωc+mΔω为第m个子载波角频率， dm(t)为第m个子载波上的数字信号，在一个符号期 间Ts上为±1 OFDM信号的产生是首先在基带实现，然后通过上变频产生输出信号，基带处理时可令ωc=0， 为保证子载波正交， 得 △f=1/Ts 第三节、 OFDM多载波调制技术 OFDM信号频谱结构 第三节、 OFDM多载波调制技术 OFDM信号调制： 输入信息比特先经过串/并变换后，并行的每路信息（速率降为1/Ts）调制到不同的子载波上（子载波间频差1/Ts ），相邻子带间有1/2重叠且保持正交关系。 第三节、 OFDM多载波调制技术 二. OFDM信号调制与解调 第三节、 OFDM多载波调制技术 并/串 × 抽样 判决 × 抽样 判决 在OFDM系统中，符号周期、载波间距和子载波数 应根据实际应用条件合理选择。 符号周期的大小影响载波间距以及编码调制迟延时间。 若信号星座固定，则符号周期越长，抗干扰能力越强， 但是载波数量和FFT的规模也越大。 各子载波间距的大小也受到载波偏移及相位稳定度的影响。 一般选定符号周期时应使信道在一个符号周期内保持稳定。 子载波的数量根据信道带宽、数据速率以及符号周期来确定。 第三节、 OFDM多载波调制技术 第三节、 OFDM多载波调制技术 为了消除码间干扰，需要在OFDM的每个符号中插入保 护时间，只要保护时间大于多径时延扩展，则一个符号的多径分量不会干扰相邻符号。 保护时间内可以完全不发送信号。但此时由于多径效应的影响，在积分时间内两个子载波的周期不再是整倍数，从而不能保证正交性，从而引入了子载波间干扰。 为了减小ICI，OFDM符号可以在保护时间内 发送循环扩展信号，称为循环前缀(CP)。 循环前缀是将OFDM符号尾部的信号搬移到头部构成的。这样可以保证有时延的OFDM信号在FFT积分周期内总是具有整倍数周期。只要多径延时小于保护时间，就不会造成载波间干扰。 第三节、 OFDM多载波调制技术 第三节、 OFDM多载波调制技术 三. OFDM系统性能