PDF《O FDM 原理及技术浅析》

另外为抵抗多径效应加上一个循环前缀.经过处理的信号 被送到天线上发送出去. OFDM 的功能模块主要包括以下几部分 : 前向纠错 ( Forward Error Correction) :信道编码采用 Reed - Solomon 码、 卷积纠错码、 维特比码或 TURBO 码. 交错器 :交错器用于降低在数据信道中的突发错误 , 交错后的数据通过一个串并行转换器 ,将I、 R 值映射到一 个相应的星座图上. 星座图 :多载波 OFDM 被认为优于 N 个独立的由单载 波调制的子频带.星座图将符号映射到相应的星座点上. 这一过程产生 IR 值 ,它们被滤波并送到 IFFT 上进行变 换. 缓冲 :用于存储送到 IFFT 前的 IR 值.IFFT 可快速、 高效应用离散傅立叶变换功能并数学生成用于 OFDM 传 输的正交载波.OFDM 的核心为 IFFT ,IFFT 调制每一个 子信道到高精度的正交载波上 ,信道化后的数据注入到一 个并串缓冲器 ,串行数据通过 DAC 变换为发送做准备. 并串转换器 :用于将并行数据转换为串行数据. 循环前缀 :循环前缀为单个的 OFDM 符号个体创建一 个保护带 ,在信噪比边缘损耗中被丢掉可以极大的减少 ISI.整形有限激励响应过滤器 (Shaper - FIR) 用于整形信 号.

3 OFDM 技术特点及应用 3.

1 OFDM 的技术优点 (1) 把高速率数据流通过串并转换 ,使得每个子载波上 的数据符号持续长度相对增长 ,从而有效的减少由于无线 信道的时间弥散所带来的 ISI ,减少了接收机内均衡器的复 杂度 ,有时甚至可以不采用均衡器 ,而仅仅通过采用插入循 环前缀的方法消除 ISI 的不利影响. (2) 传统的频分多路传输方法是将频带分为若干个不 相交的子频带并行传输数据流 ,各个子信道之间要保留足 够的保护频带. 而OFDM 系统由于各个子载波之间存在正 交性 ,允许子信道的频谱相互重叠 ,因此与常规的频分复用 系统相比 ,OFDM 系统可以最大限度的利用频谱资源[6 ] . 当子载波个数很大时 ,系统的频谱利用率趋于 2Baud/ Hz. (3) 各个子信道的正交调制和解调可以通过采用离散 傅立叶反变换 ( IDFT) 和离散傅立叶变换 (DFT) 的方法实 现 ,在子载波很大的系统中 ,可以通过采用快速傅立叶变换 (FFT) 来实现.而随着大规模集成电路技术与 DSP 技术 的发展 ,快速傅立叶反变换 ( IFFT) 与FFT 都是非常容易 实现的. (4) 无线数据业务一般存在非对称性 ,即下行链路中的 数据传输量要大于上行链路中的数据传输量 ,这就要求物 理层支持非对称高速率数据传输 ,OFDM 系统可以通过使 用不同数量的子信道来实现上行和下行链路中的不同传输 速率. (5) OFDM 易于和其他多种接入方法结合使用 ,构成 OFDMA 系统 ,其中包括多载波码分多址技术 MC - CD2

2 2007 年第

3 期 (总第

47 期) 桂林航天工业高等专科学校学报 JOURNAL OF GU IL IN COLL EGE OF A EROSPACE TECHNOLO GY 孙山林/ 文MA 、 调频 OFDM 以及 OFDM - TDMA 等等 ,使得多个用 户可以同时利用 OFDM 技术进行信息的传输. 3.

2 OFDM 系统的缺点 (1) 易受频率偏差的影响.由于子信道的频谱相互覆 盖 ,这就对它们之间的正交性提出了严格的要求. 由于无线 信道的时变性 ,在传输过程中出现的无线信号频谱偏移或 发射机与接收机本地振荡器之间存在的频率偏差 ,都会使 OFDM 系统子载波之间的正交性遭到破坏 ,导致子信道间 干扰(ICI) ,这种对频率偏差的敏感性是 OFDM 系统的主 要缺点. (2) 存在较高的峰值平均功率比.多载波系统的输出 是多个子信道信号的叠加 ,因此如果多个信号的相位一致 时 ,所得到的叠加信号的瞬时功率就会远远高于信号的平 均功率 ,导致较大的峰值平均功率比 ( PAPR , Peak - to - Average Radio) . 这就对发射机内放大器的线性度提出了 很高的要求 ,因此可能带来信号畸变 ,使信号的频谱发生变 化 ,从而导致各个子信道间的正交性遭到破坏 ,产生干扰 , 使系统的性能恶化. 3.