正交频分复用关键技术

发布网友 发布时间：2024-10-23 17:45

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热心网友 时间：2024-11-01 12:24

正交频分复用（OFDM）技术的关键技术主要集中在峰值平均功率控制、同步技术和信道编码交织方面。其中，峰值平均功率控制对于确保信号不失真传输至关重要，主要通过信号失真技术、编码方法和扰码技术来实现。信号失真技术采用峰值修剪和峰值窗口去除技术来简单地非线性去除峰值振幅值。编码方法则将峰值功率控制与信道编码结合，选用合适的编码和解码方法，以避免出现较大的峰值信号。扰码技术则是通过设置相位重新使互相关性为0，以此来减少峰值平均功率比（PAPR），其中PTS和SLM是典型的扰码方法。

同步技术在OFDM系统中尤为重要，包括定时同步、频率同步和相位同步。频率同步对系统影响最大，移动无线信道的时变性会导致信号频率偏移，破坏子载波间的正交性，从而产生信号干扰。为避免这一问题，在接收端进行FFT变换前，必须对频率偏差进行估计和补偿。循环前缀方法是一种有效的频率估计技术，通过在时域内插入OFDM符号的后面部分到开始部分，形成循环前缀，从而进行信号延迟后与原信号的相关运算，估计频率偏差。

信道编码和交织技术则是为了对抗无线衰落信道中的随机错误和突发错误。通过采用信道编码和交织技术，OFDM系统可以利用信道分集特性，提高系统的性能。常用的编码技术包括分组码和卷积码。在子载波间进行编码，形成编码的OFDM，即OFDMCOFDM，进一步提升系统的性能。

目前，OFDM技术因其良好的性能，在许多领域得到广泛应用，包括HDSL、ADSL、VDSL、DAB和DVB，无线局域网IEEE802.11a和HIPERLAN2，以及无线城域网IEEE802.16等系统。随着4G中带宽资源的稀缺和对服务质量、服务多样性和传输速率的更高要求，OFDM技术的应用范围将进一步扩大，预计在未来移动通信领域发挥更加重要的作用。

正交频分复用，英文原称Orthogonal Frequency Division Multiplexing，缩写为OFDM，实际上是MCM Multi-CarrierModulation多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰 ICI。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。