摘要: 随着通信技术的逐步发展成熟,OFDM技术作为一种重要的多载波调制技术应运而生。本文详细介绍了OFDM技术的基本原理和特性,并对其主要优点做了系统分析,描述了其应用前景。
Abstract: With the gradually mature development of communication technology, as an important kind of multicarrier modulation technology,OFDM arises at the historic moment. This paper introduces the basic principle and performance of OFDM, analyses its main advantages, and describes its application prospect.
关键词: 通信论文,正交频分复用,基本原理,系统性能,研究
Key words: orthogonal frequency division multiplexing;basic principle;system performance;research
0 引言
OFDM技术又称正交频分复用技术。在工作时,OFDM技术先将频域内的信道分为若干正交字信道,并使用子载波对其进行调试和整理,最终完成整个传输过程。与其他调试方式相比,OFDM技术具有其独特的优势,主要表现在它实现可正交信号的高效分离,有效地避免了子信道干扰问题的出现,保障了通信质量,有效对抗多径效应,消除ISI,对抗频率选择性衰落,信道利用率高。同时,在整个通信过程中,各个子信道的带宽都是原始信道带宽的有机组成部分,这就保证了信道的均衡性,实现了数字宽带通信。
OFDM可视为一种调变技术及一种多任务技术,属于多载波传输方式之一,目前已被广泛地应用至各个领域。
1 OFDM 技术的基本原理
2 OFDM技术的主要优点
2.1 具有较强的抗ISI能力,实现了多径环境以及衰弱信道下的数据传输 OFDM技术利用其独有特性,可以按照其实际需求将高速串行的数据分割为若干子信道,在降低码元速率,保障其高速稳定运行的同时,也相应地延长了其周期,有效地提高了通信质量。另外,OFDM具有较强的抗ISI能力,极大地减少了传输符号周期过长带来的多径扩展影响,实现了多径环境以及衰弱信道下的数据传输。
2.2 抗信道衰弱能力强 在计算时,由于OFDM系统的码元周期往往大于信道衰弱周期,这就使得衰弱常发生在某个子载波上,造成提早衰弱,影响整个通信过程。此时,可以采取联合编码的方式恢复正常信号传输,而OFDM以其良好的均衡特性实现了谱频的良好均衡,它通过其特有的均衡器结构实现了谱频均衡,大大简化了接受的复杂性。
2.3 计算能力强 由于DFOM的计算能力较强,且拥有高效便捷的计算方法,提高了计算效率。当子载波数量较多时,DFOM可以采用FFT算法减少计算程序,降低计算的复杂性和难度,提高了其实用性,扩大了其适用范围。
2.4 信道利用率高 通常情况下在OFDM系统中的各个子载波呈正交关系。当码元的主要组成为矩形脉冲时,其各子载波的频谱皆呈现型,码元的峰值与其他各个子载波的零点相重合,在此情况下各频谱相互重叠最终形成一个矩形,具有很高的利用率。
3 OFDM技术的发展
随着无线通信需求的高速增长,频谱资源的稀缺与实际频谱固定分配机制造成的频谱总体利用率偏低之间的矛盾是制约未来移动通信快速发展的瓶颈。认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术能主动感知无线通信环境,动态地接入未被授权用户使用的空闲频段,为解决上述矛盾开辟了一条崭新的途径。OFDM技术将整个频带分成众多子载波,易于实现频谱资源的有效控制和利用。OFDM众多的子载波信号,具有灵活配置的特点,所以应用于认知无线电时,只需要根据感知的无线电环境决定子载波信号的开关即可实现数据在认知无线电系统中的高速传输。
参考文献:
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