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1、OFDM系統(tǒng)設(shè)計及基帶系統(tǒng)仿真12020 年 4 月 19 日文檔僅供參考OFDM 原理與應(yīng)用課程設(shè)計OFDM 系統(tǒng)設(shè)計及基帶系統(tǒng)仿真學號： S專業(yè)：信息與通信工程學生姓名：段京京任課教師：張薇副教授22020 年 4 月 19 日文檔僅供參考4 月第 1 章 緒論1.1 引言計算機技術(shù)、 Internet 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與普及改變了人類生活方式，這是人類科技的一次革命性的進步。隨著人們對信息量的需求越來越多，無線移動通信進入了一個快速發(fā)展時期。進入 21 世紀以來，國內(nèi)外移動通信技術(shù)有著更快速的發(fā)展，特別是無線通信網(wǎng)絡(luò)和 Internet 的結(jié)合，使網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)揮了更大的作用，更加促進了 Inte
2、rnet 的發(fā)展和無線移動網(wǎng)絡(luò)的完善，人們的生活方式更加便捷和多樣化，世界發(fā)展更快、更加精彩、更加輝煌。無線移動通信技術(shù)迎來了又一次偉大的變革。其中，正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)是其關(guān)鍵技術(shù)。在現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)的無線信道中，隨著傳輸數(shù)據(jù)率的提高，多徑衰落和由之引起的碼間串擾會嚴重影響系統(tǒng)性能?？朔@種影響的一種方法是采用信道均衡技術(shù)，可是隨著數(shù)據(jù)傳輸速率的提高，其代價可能變得無法接受。正交頻分復(fù)用（OFDM）傳輸技術(shù)提供了讓數(shù)據(jù)以較高的速率在較大延遲的信道上傳輸?shù)牧硪环N途徑。 OFDM 技術(shù)是一種多載波調(diào)制技術(shù)，它將串行高速信息數(shù)據(jù)流變換成為若干路并行低速數(shù)據(jù)流，每路低速數(shù)據(jù)流被調(diào)制在彼此正交
3、的子載波上構(gòu)成發(fā)送信號。由于OFDM 具有較高的頻譜32020 年 4 月 19 日文檔僅供參考利用率及抗多徑干擾能力強的優(yōu)點，且能夠經(jīng)過IFFT/FFT 等高效算法實現(xiàn)，因此當前它已成為應(yīng)用最為廣泛的多載波調(diào)制方式。1.2 OFDM 系統(tǒng)的發(fā)展上個世紀 70 年代， Weinstein 和 Ebert 等人應(yīng)用離散傅里葉變換和快速傅里葉變換創(chuàng)造了一個完整的多載波傳輸系統(tǒng)，叫做正交頻分復(fù)用（ OFDM）系統(tǒng)。正交頻分復(fù)用是一種特殊的多載波傳輸方式1 。正交頻分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用離散傅里葉變換及反變換解決了產(chǎn)生多個互相正交的子載波和從子載波中恢復(fù)原信號的問題。這就解決了多載波傳輸系統(tǒng)發(fā)送和傳輸?shù)膯栴}。
4、應(yīng)用快速傅里葉變換將大大降低多載波傳輸系統(tǒng)的復(fù)雜度。從此以后 OFDM 技術(shù)開始走向?qū)嵱?。由于科學技術(shù)的快速發(fā)展，在二十世紀90 年代，OFDM廣泛用干各種數(shù)字傳輸和通信中，如非對稱的數(shù)字用戶環(huán)路(ADSL),ETSI標準的音頻廣播(DAB)、數(shù)字視頻廣播(DVB)等4 。 1999 年，IEEE802.ll a 經(jīng)過了一個5GHz 的無線局域網(wǎng)標準，其中，OFDM 調(diào)制技術(shù)被用作物理層標準OETSI 的寬帶射頻接入網(wǎng)(BRAN)的局域網(wǎng)標準，同時也把OFDM 技術(shù)定為它的調(diào)制標準技，使傳輸速率可達 54MbPs?，F(xiàn)在OFDM 論壇的成員已達46 個會員，其中15個為主要會員，中國的信息產(chǎn)業(yè)部
5、也加入OFDM論壇 5 。， IEEE802.16 經(jīng)過了無線城域網(wǎng)標準。伴隨著IEEE802.l la和BRAN Hyper LAN/2兩個標準在局域網(wǎng)的應(yīng)用，OFDM技術(shù)將會進一步在無線數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域做出重大貢獻。42020 年 4 月 19日文檔僅供參考OFDM 技術(shù)當前擁有兩個不同的聯(lián)盟:一個是OFDM 論壇，主要協(xié)調(diào)各會員遞交給IEEE聯(lián)盟的與OFDM 技術(shù)有關(guān)的建議;另一個是寬帶無線互連網(wǎng)論壇，其開發(fā)了一個VOFDM 標準。OFDM論壇已經(jīng)在IEEE 802.16無線MAN會議上向802.16.3分會遞交了物理層建議，在這個會議上除了CDMA外，還有許多OFDM的建議被提出。今后，
6、OFDM 的主要發(fā)展方向是增加傳輸距離、進一步提高傳輸速率，而且與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備兼容。隨著數(shù)字信號處理和大規(guī)模集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，OFDM 調(diào)制技術(shù)已經(jīng)漸漸被應(yīng)用到無線通信、高清晰度廣播電視等領(lǐng)域6 。OFDM 調(diào)制技術(shù)的高速率性能是經(jīng)過提高系統(tǒng)復(fù)雜性為代價得到的。該技術(shù)的最大困難是如何使各個子信道精確同步。技術(shù)的基礎(chǔ)是各個子載波必須滿足頻率正交性，如果正交性存在缺陷，整個系統(tǒng)的性能會嚴重下降。隨著數(shù)字信號處理和鎖相環(huán)OFDM（ PLL）技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在能夠精確跟蹤信道沖激響應(yīng)的實時變化，均衡碼間干擾的影響。1.3 OFDM 系統(tǒng)的發(fā)展前景無線通信與個人通信在短短的幾十年間，經(jīng)歷了從模擬通信到數(shù)字通信，從頻分多址(FDMA)到碼分多址 (CDMA)的巨大發(fā)展，當前又有新技術(shù)的出現(xiàn)，此技術(shù)即為正交頻分復(fù)用（OFDM）。比以碼分多址（ CDMA）為核心的第三代移動通信技術(shù)應(yīng)用更加完善，技術(shù)更加先進，我們將之稱為“第四代移動通信技術(shù)”。OFDM52020 年 4 月 19 日
OFDM系統(tǒng)設(shè)計及基帶系統(tǒng)仿真
