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OFDM系统的仿真与分析
Viking代理 2024-05-02

现代社会对通信的依赖性和要求越来越高,因此设计和开发更高效的通信系统已成为通信工程界的目标。

归根结底,通信系统的效率是频谱利用率和功率利用率。

特别是在无线通信的情况下,这两个指标的利用率较高,尤其是频谱利用率。

结果,已经连续开发了具有更高频谱效率的各种通信技术。

OFDM(正交频分多路复用)是一种特殊的多载波调制技术,它利用载波之间的正交性。

该性能进一步提高了频谱利用率,并且可以抵抗窄带干扰和多通衰落。

OFDM通过多个正交子载波并行传输串行数据,可以增加符号的宽度,减少单个符号占用的频带,抵抗多径引起的频率选择性衰落,有效克服符号间干扰,降低系统噪声。

#39;对均衡技术的需求是支持未来移动通信(尤其是移动多媒体通信)的主要技术之一。

1 OFDM的基本原理完整的OFDM系统原理如图1所示.OFDM的基本思想是在多个正交子载波上并行调制串行数据,这可以降低每个子载波的符号率,增加OFDM的符号周期。

符号,并提高系统的抗衰落和抗干扰能力。

同时,由于每个子载波的正交性,频谱的利用率大大提高,因此非常适合于高在移动场合快速传输。

& nbsp;在发送端,对输入的高位流进行调制和映射以生成调制信号,该信号经过串行到并行转换后转换为N个并行低速子数据流,每个N个并行数据构成一个OFDM符号。

在插入导频信号之后,通过快速傅里叶逆变换(IFFT)来调制每个OFDM符号的N个数据,以变为时域信号:其中:m是频域中的离散点; n是时域中的离散点; N是载波数。

为了有效地在接收端抑制符号间干扰(ISI),通常在每个时域OFDM符号之前添加保护间隔(GI)。

加上保护间隔后的信号可以表示为公式(2),最后经过并行/串行转换和D / A转换后,信号由发射天线发送出去。

& nbsp;接收端处理接收到的信号以完成定时同步和载波同步。

经过A / D转换后,串行-并行转换后的信号可以表示为:yGI(n)= xGI(n)* h(n)+ z(n)+ w(n)(3)然后,在去除CP后同时进行FFT解调和信道估计(根据插入的导频信号),然后将信道估计值和FFT解调值发送到检测器进行相干检测,并检测每个子载波上的信息符号,最后通过逆映射和通道解码可恢复原始位流。

在去除循环前缀(CP)之后,通过FFT变换的信号可以表示为:其中:H(m)是通道h(n)的傅立叶变换; Z(m)是符号间干扰和载波间干扰z(n)傅立叶变换; W(m)是加性高斯白噪声w(n)的傅立叶变换。

2 OFDM系统实现模型-使用离散傅立叶逆变换(IDFT)或快速傅立叶逆变换(IFFT)来实现OFDM系统,如图2所示。

从OFDM系统的实现模型可以看出,对已调制的输入复信号进行串行/并行转换,然后执行IDFT或IFFT和并行/串行转换,然后插入保护间隔,然后进行数字化。

进行模拟转换以形成OFDM调制信号s(t)。

信号通过信道后,接收到的信号r(t)进行模拟/数字转换,删除保护间隔以恢复子载波之间的正交性,并且在进行串行/并行转换和DFT或FFT之后,恢复OFDM。

在对调制信号进行并行/串行转换后,将恢复输入符号。