OFDM畢設論文

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1、目錄摘要2ABSTRACT3引言11緒論21.1OFDM技術概述及其發(fā)展史21.2OFDM技術現(xiàn)狀綜述31.3OFDM技術的優(yōu)缺點42OFDM基本原理介紹52.1OFDM基本原理52.1.1OFDM基本模型52.1.2OFDM的生成與實現(xiàn)52.1.3OFDM頻譜特性分析72.2OFDM系統(tǒng)的基本組成82.３保護間隔和循環(huán)前綴93OFDM調(diào)制解調(diào)113.1非差分調(diào)制與相干檢測113.1.1非差分調(diào)制113.1.2相干檢測113.2差分調(diào)制與差分檢測123.2.1差分調(diào)制123.2.2差分檢測133.2.3準相干檢測154OFDM系統(tǒng)

2、仿真155OFDM技術的應用與前景156總結與展望16Ⅰ摘要在無線信道中實現(xiàn)可靠、高速的數(shù)據(jù)傳輸是無線通信的目標和要求。正交頻分復用（OFDM）技術具有抗多徑時延、抗信道衰落、頻譜利用率高、硬件實現(xiàn)簡單等優(yōu)點，可以與MIMO技術、不同的多址接入方式相結合，可使信道容量到達最優(yōu)，所以近年來受到廣泛關注。其與MIMO技術結合而成的MIMO-OFDM技術也備受大家的青睞。論文首先介紹了OFDM技術的發(fā)展及現(xiàn)狀。接著介紹了OFDM基本原理，重點介紹OFDM的調(diào)制解調(diào)方式。在此基礎上，對OFDM系統(tǒng)實現(xiàn)MATLAB仿真，并對其有效性和可行性

3、進行分析與研究。ⅠABSTRACTⅡ引言正交頻分復用（OFDM）是一種新型的高效的多載波調(diào)制技術，它是由多載波調(diào)制MCM（Multi-CarrierModulation）發(fā)展來的，能夠有效地對抗多徑傳播，使受到干擾的信號能可靠地接收。OFDM各個子信道的正交調(diào)制和解調(diào)可以通過采用快速傅立葉反變換（IFFT）快速傅立葉變換（FFT）來實現(xiàn)，而隨著大規(guī)模集成電路技術和DSP技術的發(fā)展，IFFT和FFT都是非常容易實現(xiàn)的。盡管如此，我們能夠利用多種調(diào)制解調(diào)技術來實現(xiàn)OFDM系統(tǒng)，包括差分調(diào)制、非差分調(diào)制等。那么，如何利用這些調(diào)制解調(diào)方式

4、來實現(xiàn)性能更佳的系統(tǒng)，或是怎樣知曉哪種調(diào)制解調(diào)方式更利于OFDM系統(tǒng)的生成。這是本論文研究的重點內(nèi)容。論文的主要工作安排如下：第一章主要介紹了OFDM系統(tǒng)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，及其所具有的優(yōu)缺點。第二章主要介紹了OFDM的基本原理。首先介紹了OFDM系統(tǒng)模型及其符號表達式，接著介紹了OFDM的IFFT/FFT實現(xiàn)原理，最后介紹了在系統(tǒng)實現(xiàn)過程中的保護間隔和循環(huán)前綴原理的作用。第三章主要闡述了OFDM的調(diào)制解調(diào)方式。其中，非差分調(diào)制和差分調(diào)制是本文研究的重點。第四章主要闡述了利用MATLAB軟件對OFDM系統(tǒng)進行仿真，并對其可行性和有效

5、性進行分析。第五章對本文的研究內(nèi)容進行總結，并對OFDM調(diào)制技術的發(fā)展進行預測和展望。17171緒論1.1OFDM技術概述及其發(fā)展史正交頻分復用（OFDM）是一種特殊的多載波傳輸方案，它可以被看做一種調(diào)制技術，也可以被當做一種復用技術。OFDM是一種無線環(huán)境下的高速傳輸技術。無線信道的頻率響應曲線大多是非平坦的，而OFDM技術的主要思想是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交的子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸,正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾ICI。這樣，盡管總

6、的信道是非平坦的，具有頻率選擇性，但是每個子信道是相對平坦的，在每個子信道上進行的是窄帶傳輸，信號帶寬小于信道的相應帶寬，因此可以大大消除信號波形間的干擾。OFDM最早起源于20世紀50年代中期，在60年代就已經(jīng)形成了使用并行數(shù)據(jù)傳輸和頻分復用的概念。在早期的OFDM系統(tǒng)中各個子載波的頻譜不互相重疊，發(fā)信機和相關接收機都需要很多正弦信號發(fā)生器來產(chǎn)生所需要的子載波陣列，同時還需要大量的發(fā)送濾波器和接收濾波器，并且要求在相關接收時各子載波要準確地OFDM系統(tǒng)的自適應調(diào)制技術研究同步。因此當并行子信道的數(shù)目較多時，系統(tǒng)非常復雜，成本也較

7、高。1971年，Weinstein和Ebert將離散傅里葉變換(DFT)應用于并行傳輸系統(tǒng)，作為調(diào)制、解調(diào)過程的一部分。這樣就不再利用帶通濾波器，而是經(jīng)過基帶處理就可以實現(xiàn)頻分復用。而且，這樣在完成頻率復用的過程中，不再要求使用子載波振蕩器組以及相干解調(diào)器，可以完全依靠執(zhí)行快速傅里葉變換(FFT)的硬件來實施。1981年，Peled和Ruiz提出了循環(huán)前綴(CyclicPrefix)的概念，只要保護間隔大于信道的最大時延擴展，就可以保證信號中各子載波經(jīng)過色散信道后的正交性，可以防止符號間干擾和載波間干擾，因此能夠很好地對抗頻率選擇

8、性衰落和符號間干擾。雖然循環(huán)前綴的使用會招致功率損失，但卻有效地保證了正交性，消除了載波間干擾，大大簡化了接收機的復雜度。20世紀80年代以來，OFDM技術憑借其優(yōu)良的性能在通信領域應用日益廣泛，OFDM已經(jīng)在數(shù)字音頻廣播(DAB)、數(shù)字視頻廣播(