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1、兰州交通大学博文学院OFDM 技术班 级：指导老师：学生姓名：学 号：日 期：OFDM 技术兰州交通大学博文学院 - 1 -前 言现代社会对通信的依赖和要求越来越高，于是设计和开发效率更高的通信系统就成了通信工程界不断追求的目标。通信系统的效率，说到底就是频谱利用率和功率利用率。特别是在无线通信的情况下，对这两个指标的要求往往更高，尤其是频谱利用率。由于空间可用频谱资源是有限的，而无线应用却越来越多，使得无线频谱的使用受到各国政府的严格管理并统一规划。于是，各种各样的具有较高频谱效率的通信技术不断被开发出来，OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiple
2、xing）是目前已知的频谱利用率最高的一种通信系统，它将数字调制、数字信号处理、多载波传输等技术有机结合在一起，使得它在系统的频谱利用率、功率利用率、系统复杂性方面综合起来有很强的竞争力，是支持未来移动通信特别是移动多媒体通信的主要技术之一。OFDM 技术已经或正在获得一些应用。例如，在广播应用中欧洲的 ETSI（European Telecommunication Standard Institute，欧洲电信标准学会）已经制定了采用 OFDM 技术的数字音频广播（Digital Audio Broadcasting, DVB）的标准，数字视频广播（Digital Video Broadca
3、sting，DVB）的标准也正在制定中；在宽带无限接入应用中，IEEE 802.11a 及 IEEE 802.16 都有基于 OFDM技术的建议，ETSI 的 HiperLAN II 也是一种基于 OFDM 技术的标准；在数字蜂窝移动通信中应用中，OFDM 是目前研究的热点技术之一；OFDM 技术兰州交通大学博文学院 - 2 -在有线宽带接入技术中，例如 xDSL（各种高速数字用户线）技术中，OFDM 的一种特殊形式DMT（Discrete Multitone）以获得广泛应用；等等。OFDM 在这些应用中已经表现出强大的生命力，随着制约 OFDM 应用的一些关键问题的解决，相信 OFDM 在未
4、来的通信应用中将会扮演越来越重要的角色。关键词：OFDM（正交频分复用技术） 多载波调制 数字调制 频谱ForewordOFDM 技术兰州交通大学博文学院 - 3 -Modern society depends on communication and the increasingly high demand, so the design and development of efficient communication engineering communication system became constant pursuit of the goal.The efficiency of
5、 communication systems, the final analysis, spectral efficiency and power efficiency.Especially in the case of wireless communications, the requirements of these two indicators are often higher, especially in spectrum efficiency.Because of the space available spectrum resources are limited, but are
6、more and more wireless applications, making use of wireless spectrum in the strict management by governments and central planning.Thus, high spectral efficiency of various communication technologies are being developed, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is the highest known spectral
7、efficiency of a communication system, it will digital modulation, digital signal processing, multi-carrier transmission techniques organic combination, making it in the system spectrum efficiency, power efficiency, system complexities together with a strong competitive edge, is to support the future
8、 Yi Dong mobile multimedia communication in particular is the main technology communicationone.OFDM technology has been or is to get some applications.For example, in broadcast applications in Europe, ETSI (European Telecommunication Standard Institute, European Telecommunications Standards Institut
9、e) has been developed using OFDM technology, digital audio broadcasting (Digital Audio Broadcasting, DVB) standard, digital video broadcasting (Digital Video Broadcasting, DVB)The standard is currently under development; in the broadband wireless access applications, IEEE 802.11a and IEEE 802.16 are
10、 proposed based on OFDM technology, ETSIs HiperLAN II is also a standard based on OFDM technology; in digital cellular mobile communication applications, OFDM is one of the hot technology; in the wired broadband access technologies, such as xDSL (high-speed digital subscriber line) technology, OFDM
11、is a special form - DMT (Discrete Multitone) to be widely used;and so on.OFDM performance in these applications has its strong vitality, with the constraints of some key issues OFDM applications, the solution, I believe the communication OFDM applications, in Wei Lai will play an increasingly import
12、ant role.Key words: OFDM; Multi-carrier Modulation; Digital Modulation; Spectrum.目 录第一章 OFDM的概述及原理5OFDM 技术兰州交通大学博文学院 - 4 -1.1 OFDM概念 51.2 OFDM的发展历程 51.3 OFDM的基本原理 81.4 OFDM的优缺点23第二章 OFDM的关键技术 252.1 同步技术 252.2 PARP的解决 262.3 训练序列/导频及信道估计技术 272.4 保护间隔(循环前缀后缀)282.5 峰均功率比控制 282.6 信道编码和交织技术 292.7 均衡技术 292
13、.8 系统仿真参数 30第三章 OFDM的应用现状和前景 31参考文献36第一章 OFDM的概述及原理OFDM 技术兰州交通大学博文学院 - 5 -1.1 OFDM概念OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术，实际上OFDM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
14、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。在向B3G/4G演进的过程中，OFDM是关键的技术之一，可以结合分集，时空编码，干扰和信道间干扰抑制以及智能天线技术，最大限度的提高了系统性能。包括以下类型：V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,多带-OFDM。1.2 OFDM的发展历程 上个世纪70年代，韦斯坦（Weistein）和艾伯特（Ebert）等人应用离散傅里叶变换（FFT）和快速傅里叶方法研制了一个完整的多载波传输系统，叫做正交频分复用（OFDM）系统。OFD
15、M是正交频分复用的英文缩写。正交频分复用是一种特殊的多载波传输方案。OFDM应用离散傅里叶变换（DFT）和其逆变换（IDFT）方法解决了产生多个互相正交的子载波和从子载波中恢复原信号的问题。这就解决了多载波传输系统发送和传送的难题。应OFDM 技术兰州交通大学博文学院 - 6 -用快速傅里叶变换更使多载波传输系统的复杂度大大降低。从此OFDM技术开始走向实用。但是应用OFDM系统任然需要大量繁杂的数字信号处理过程，而当时还缺乏数字处理功能强大的元器件，因此OFDM技术迟迟没有得到迅速发展。近些年来，集成数字电路和数字信号处理器件的迅猛发展，以及对无线通信高速率要求的日趋迫切，OFDM技术再次受到了重视。在上个世纪60年代已经提出了使用平行数据传输和频分复用(FDM)的概念。1970年，美国发明和申请了一个专利，其思想是采用平行的数据和子信道相互重叠的频分复用来消除对高速均衡的依赖，用于抵制冲激噪声
