OFDM技术简介

2008-06-17 15:46:15来源: 互联网
  OFDM(正交频分复用)是一种无线环境下的高速传输技术,适合在多径传播和多普勒频移的无线移动信道中传输高速数据。它能有效对抗多径效应,消除符号间干扰,对抗频率选择性衰落,而且信道利用率高。OFDM技术先后被欧洲数字音频广播(DAB)、欧洲数字视频广播(DVB)、IEEE802.11无线局域网等系统采用。

  OFDM技术在20世纪60年代中期被首次提出,但在之后相当长的一段时间,OFDM技术一直没有形成大规模的应用。当时OFDM技术的发展遇到了很多似乎难于解决的问题。首先,OFDM要求各个子载波之间相互正交,尽管理论上发现采用快速傅立叶变换(FFT)可以很好地实现这种调制方式,但实际上,如此复杂的实时傅立叶变换设备在当时是根本无法完成的。此外,发射机和接收机振荡器的稳定性以及射频功率放大器的线性要求等因素也都是OFDM技术实现的制约条件。

  20世纪80年代以来,大规模集成电路技术的发展解决了FFT的实现问题,随着DSP芯片技术的发展,格编码(TrellisCode)技术、软判决技术(SoftDecision)、信道自适应技术等的应用,OFDM技术开始从理论向实际应用转化。OFDM技术凭借其固有的对时延扩展较强的抵抗力和较高的频谱效率两大优势迅速成为研究的焦点并被多个国际规范采用,如欧洲的数字音频广播、数字视频广播和IEEE的无线局域网标准802.11a。

  OFDM码元由子载波构成,子载波的数目决定了FFT的点数,有三种类型的子载波:

  1、数据子载波:用来数据传输。

  2、导频子载波:用于信道估计等。

  3、空子载波: 不用于传输,只用于保护频带和DC子载波。

    系统的带宽取决于各个国家的具体规定,带宽可以是1.75MHz的整数倍,或者6、10、15、20MHz等。另外,对于保护时间与有效时间的比值,可以在1/4、1/8、1/16和1/32中选取,这样在不同的多径时延扩展环境下,可以选取不同的保护时间,在抵抗多径衰落特性和高传输效率之间取得平衡。保护时间Tg最大达到6.4   表1给出了工作带宽10MHz情况下256子载波OFDM中的参数。

  OFDMA方式中,FFT点数为2048,除去DC和保护子载波,剩下的为有效子载波。这些有效子载波分为多个子载波子集,每个子集称为子信道(subchannel)。在下行链路(DL)中,一个子信道可能会对应不同的接收端,而在上行链路(UL)中,一个发送端可以占用一个或多个子信道。

  有效子载波分为固定位置的导频,不定位置的导频及数据子信道。固定位置的导频子载波的位置保持不变,它们的位置编号属于基本固定导频集。不定位置导频在码元中的位置每隔4个码元变换一次。

  在分配了导频子信道后,剩下的有用的子载波是数据子载波。因为不定位置的导频子载波在每个码元中中的位置变化,每4个码元重复一次,因此数据子载波的位置也相应发生变化。

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编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/szds/2008/0617/article_213.html
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