OFDM 调制的特点有哪些
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田*园
2018-01-26 17:06:46
近年来, OFDM 系统已经越来越得到人们的关注, 其原因在于 OFDM 系统具有如下主要优点。
(1) OFDM 技术通过把高速数据流进行串/ 并转换, 使得每个子载波上的数据符号持续时间相对增加,从而可以有效地减小无线信道的时间弥散所带来的 ISI, 这样就减小了接收机内均衡的复杂度,有时甚至可以不采用均衡器, 仅通过采用插入循环前缀的方法消除 ISI的不利影响。
(2) 因为窄带干扰只能影响一小部分子载波, 因此 OFDM 系统可以在某种程度上抵抗窄带干扰。
(3) OFDM 系统由于各个子载波之间的正交性, 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 系统可以最大限度地利用频谱资源。
(4) OFDM 系统具有优良的抗多径干扰性能和直观的信道估计方法,无须设计复杂的均衡器,大大简化了系统,而且发送和接受可以通过 IFFT( 快速傅里叶反变换)和 FFT 来实现,实现起来比较简单。· 152 · 现代通信原理与技术概论
(5) 由于无线信道存在频率选择性, 不可能所有的子载波都同时处于比较深的衰落情况中,因此可以通过动态比特分配及动态子信道分配方法, 充分利用信噪比较高的子信道,从而提高系统的性能。
(6) OFDM 系统容易与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 MC-CDMA、跳频 OFDM 以及 OFDM-TDMA 等, 使得多个用户可以同时利用 OFDM技术进行信息
的传递。但是 OFDM 系统中存在多个正交的子载波, 而且其输出信号是多个子信道信号的叠加,因此存在如下缺点。(1) 易受频率偏移的影响。由于子信道的频谱相互重叠, 这就对它们之间的正交性提出了严格的要求。然而由于无线信道存在时变性,在信号的传输过程中会出现频率偏移, 例如多普勒频移, 或者是由于发射机载波频率与接收机本地振荡器频率之间的偏差, 都会使OFDM 系统子载波之间的正交性遭到破坏,从而导致子信道之间的信号相互干扰, 对频率偏差敏感是 OFDM 系统的主要缺点之一。(2) 峰值平均功率比较高。OFDM 系统由多个子载波信号组成,这些子载波信号受不同的调制信号独立调制。由于传送的数据是一个随机过程, OFDM 信号的幅值也是随机的。根据中心极限定理,如果子载波的数量很多, OFDM 信号的幅值将服从复高斯分布。所以,OFDM 信号的峰值功率和平均功率之比很大, 而峰平比过大, 将会增加 A/ D 和 D/ A 变换的复杂度, 而且会降低射频功率放大器的效率。同时, 在发射端, 放大器的最大输出功率就限制了信号的峰值,这就会在 OFDM 频段内和相邻频段之间产生干扰。(3) 由于 OFDM 系统具有较大的峰值平均功率比( PAPR) , 对非线性放大更为敏感, 故OFDM 调制系统比单载波系统对放大器的线性范围要求更高。