正交频分复用(OFDM)多载波调制技术.ppt

Lanzhou Univer
通信原理
Principles of Communications
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第十五章正交频分复用多载波调制技术
主要内容提要:
●》OFDM正交频分复用技术的发展
●》OFD№多载波调制技术基本原理
》OFDM调制的数字实现
6》循环前缀
6》OFDM系统的收发信机
》OFDM系统的峰均比
●》载波频率偏移对孑载波间干扰的影响
》OFDM系统的应用
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。本章的教学基本要求
本章要求基本理解OFDM正交频分复
用技术及多载波调制技术的工作原理、
oFDM多载波调制技术基本原理、OFDM调
制的数字实现、循环前缀、OFDM系统的
收发信机、OFDM系统的峰均比、载波频率
偏移对子载波间干扰的影响、OFDM系统的
闹用。
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。1·oFDM正交频分复用技术的发展
基于正交频分复用OFDM)方式的多载波调制
技术是一种能够提供更高比特速率、抗频率选萚
性衰落的现代通信技术。
对无线移动通信系统性能指标(有效性和可靠性)
要影响因素
1、有限带宽期望获得更高信息速率
EXP:无线区域网中,分配带宽20MHz,传输速率
高达54Mbit/s;
G4移动通信系为了支持流畅的多媒体服务
需要高达100Mbit/s的信息速率。
(AWGN)外衰落及码间
干扰的
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oFDM正交频分复用技术的发展
e移动无线信道的特征
1)存在多径传输,导致接收端接收信号的
衰落起伏(瑞利分布、莱斯分布);
衰落分为平坦衰落(窄带时)以及频率
选择性衰落(宽带时)。
2)信道存在时变性,不是恒参信道;
以上这些都增加了信道接收端接收信号
的随机特性,对正确接收发送端的信息造成
很大的困难
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oFDM正交频分复用技术的发展
●关于利用信道均方根时延扩展σ1参数对移动
信道在一定信道带宽时呈现平衰落还是频率
选择性衰落的判定准则
在时变多径衰落信道中发送一对正弦波
的频差为Δf由于接收端的两个接收信号包
络为随机变量,其相关系数p将与频差△f
有关。据Jake关系可知
1+(2mf)
两信号不相关
两信号完全相关
O<p<1两号相关
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oFDM正交频分复用技术的发展
●信道相关带宽B
由]ake关系,当相关系数取值为05时
对应的频差值Af定义为信道的相关带宽
即
其含义是
●当Δf<<B时,p->1,说明两接收信号的幅
值高度相关,经历近似相等的衰落;
当△f>>B时,p->0,说明两接收信号的幅
值不相关,经历接近完全独立的衰落过程
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oFDM正交频分复用技术的发展
由此易知
带当数字调制信号的带宽小于信道相关带宽B,则经时
变多径信道传输后,在信号带竞范围內的不同频率分量的
度相关性越大,因此不同频率分量近似经历相同的衰落
故称为平衰落。此时,由于平衰落对接收信号的波形无明
显的影响,故码间干扰可以忽略,该通信系统可视为窄带
系统。
6反之,当数字调制信号的带宽碳越大于信道相关带宽B,
则经时变多径信道传输后,在信号带宽范围内的不同频率
分量的幅度相关性越小,因此不同频率分量通过信道传输
时会受到不相同的衰落,故称为频率选择性衰落。显然,
频率选择性衰落将使信号中的不同频率分量产生不相同的
幅度变化,造成接收信号的波形严重失真,导致码间干扰,
进而产生误码,此时的通信系统可视为宽带系统。
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oFDM正交频分复用技术的发展
命故此,在实际工程应用中,若由无线通信环
境得到信道的统计参量均方根时延扩展σ后,
应根据具体通信质量的要求,选取合适的数
字调制信号的符号间隔7,以确保在数字调
制信号带宽范围内近似为平衰落,以保证产
生较小的码间干扰。否则还需采用信号均衡
的措施来进一步减少码向干扰。
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例题分析
Exp:已知,室内信道的均方根时延扩展
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