正交频分复用OFDM技术.doc

现代通信技术概论正交频分复用 OFDM 技术罗胜银 201214801146 摘要: OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing )即正交频分复用,是一种特殊的多载波调制技术。 OFDM 全称为正交频分复用( Orthogonal Frequency Division Multiplexing ), 是一种新型的高效的多载波调制技术, 它能够有效地对抗多径传播,使受到干扰的信号能够可靠地接收。经过几十年的开发之后, OFDM/COFDM 不但被广泛地应用于高速数字通信中,而且已扩展到其他领域。关键词: 正交频分复用,多载波调制,信噪比,调制映射引言个人通信是人类通信的最高目标,它是用各种可能的网络技术、实现任何人在任何时间、任何地点与任何人进行任何种类的信息交换。这种境界使用户彻底摆脱了终端的束缚。实现这种境界最基本要求就是满足用户的移动性。多载波调制的一种实现方法为正交频分复用( Orthogonal Frequency Division Multiplexing )技术。在过去的几年中,多载波调制特别是正交频分复用( OFDM )已经被成功的应用于多种数字通信系统中。一、 OFDM 的特点 OFDM 全称为正交频分复用( Orthogonal Frequency Division Multiplexing ) ,是一种新型的高效的多载波调制技术, 它能够有效地对抗多径传播, 使受到干扰的信号能够可靠地接收。 OFDM 技术于三十多年前第一次由 Chang 提出,但是一个 OFDM 系统的结构非常复杂,从而限制了其进一步推广。 OFD M 是多载波数字调制技术, 它将数据经编码后调制为射频信号。不像常规的单载波技术,如 AM/FM (调幅/ 调频) 在某一时刻只用单一频率发送单一信号, OFDM 在经过特别计算的正交频率上同时发送多路高速信号。这一结果就如同在噪声和其它干扰中突发通信一样有效利用带宽。传统的 FDM ( 频分复用) 理论将带宽分成几个子信道, 中间用保护频带来降低干扰, 它们同时发送数据。例如: 有线电视系统和模拟无线广播等, 接收机必须调谐到相应的台站。 OFDM 系统比传统的 FDM 系统要求的带宽要少得多。由于使用无干扰正交载波技术,单个载波间无需保护频带。这样使得可用频谱的使用效率更高。另外, OFDM 技术可动态分配在子信道上的数据。为获得最大的数据吞吐量,多载波调制器可以智能地分配更多的数据到噪声小的子信道上。现代单载波调制方式如积分幅度调制( QAM )或积分移相键控调制( QPSK ),结合了基本的调幅、调频、调相技术来提供更高的噪声抑制和更好的系统吞吐量。利用增加的复杂调制技术要求有高性能的数字逻辑,但也允许系统构造者获得更高的信噪比和接近先农限制的频谱有效性。二、 OFDM 结构 OFDM 结构可根据 OFDM 数据处理流程分为发送部分的前向纠错编码器、交错器、星座图映射、串并转换器及接收部分的反向快速富里叶变换器、并串转换器、循环前缀插入、整形有限激励响应过滤器、数模转换等模块。 OFDM 调制采用信道编码来抑制多径效应,数据符号映射到一个相应的星座图上( 如同 QPSK , QAM) ,结果 I和Q 值存储在缓冲中,并应用了快速富里叶反变换(IFFT)