无线通信新技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 无线通信新技术 摘 要：无线通信最根本的要求 和目标是信号在无线信道中能够可靠、 高速的魇洌 为了满足这一需求，各 种新型通信技术不断涌现出来，OFDM 技术的出现能够有效减少无线通信过程 中经常遇到的衰落、干扰及噪声对信号 产生的影响，从而大幅度提高无线通信 系统的信道容量与传输速率。基于此， OFDM 技术在民用与军用无线通信领域 得到越来越广泛的应用。 中国论文网 /4/view-12872980.htm 关键词：无线通信；OFDM 技术； 应用 中图分类号： TN914 文献标识 码： A 文章编号： 1673- -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 1069（2017）05-175-2 0 引言 OFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing）正交频分复用技 术是一种多载波信号传输技术，由于其 在具体应用的过程中能够增强系统抗干 扰能力、提高传输的有效性和可靠性， 近年来成为无线通信领域被广泛应用的 新型技术，优势显著。本文对这种无线 通信新技术展开研究，分析 OFDM 技 术的发展与应用。 1 无线通信新技术 OFDM 发展 概况 作为近年来兴起的一种无线通信 新技术，OFDM 具备较强的实用价值。 在技术水平日新月异的今天，OFDM 却 能凭借自身优势在无线通信领域占据一 席之地，引起了相关行业的广泛关注。 下面对 OFDM 技术的基本概念、特点 进行阐述和总结，分析其优势所在，并 对其发展历程进行概述，为进一步研究 其应用价值奠定基础。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 1.1 OFDM 技术基本介绍 在各类通信环境当中，符号间干 扰、多经效应及频率选择性衰落都将导 致误码的产生，致使传输效率的降低， 在传统通信手段中往往要为此付出较大 代价，且收效甚微。近年来，随着数字 广播、宽带接入与移动通信需求的不断 增加，为了满足这种需求，专家学者展 开了全面而深入的研究，一种全新的技 术手段OFDM 技术应运而生。 OFDM 正交频分复用技术作为一种多载 波数字调制技术，与单载波技术不同， 它的基本思想是将一个高速串行数据流 转换为多路低速并行数据流，在多个带 宽小于相干带宽且相互正交的窄带子信 道上并行传输，目的是使每一个子信道 上的信道衰落特性变成平坦衰落，因而 有效避免了窄带干扰和频率选择性衰落， 大大提高了抗衰落能力和频谱利用率1。 1.2 OFDM 基本特点 OFDM 技术之所以被广泛应用， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 与其所表现出的特点具有一定关系：其 一，OFDM 技术有很强的抗干扰性，尤 其是抗窄带干扰性，在信号受到严重干 扰的情况下依旧能保持较强的数据稳定 性与传输能力，OFDM 技术对通信介质 特性进行实时监控，并自适应控制载波 的通断，以保证通信质量；其二， OFDM 技术有很高的频谱利用率，能够 在较小的带宽条件下完成较大数据的传 输；其三，OFDM 技术能有效对抗频率 选择性衰落，由于采用多载波同时传输， 某个或某几个子信道的衰落并不会对系 统造成太大影响；其四，OFDM 技术系 统结构简单，方便实现2。 1.3 OFDM 产生与发展 OFDM 的思想最早产生于 60 年 代，在该技术提出之后由于当时的历史 条件方面的限制，运用模拟滤波器实现 起来的系统复杂度较高，导致发展受到 阻碍；70 年代，S.B.Weinstein 提出运 用离散傅里叶变换（DFT）实现多载波 调制，这一研究内容为 OFDM 技术的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 发展奠定坚实了理论基础，也为其具体 实现提供了依据；80 年代，L.J.Cimini 率先分析了有关于 OFDM 技术在移动 通信中应用存在的问题与解决方法，至 此之后，OFDM 技术在通信领域方面的 具体应用逐渐得到重视，如火如荼地发 展起来3。 2 OFDM 技术在无线通信中的应 用分析 当前无线通信领域已经处于一个 高度发展的状态，无论是数字广播、无 线接入还是移动通信网络都向着高速、 宽带的方向前进，伴随着 OFDM 技术 的加入，系统性能在不断提高。 2.1 OFDM 技术在数字广播系统 中的应用 目前，OFDM 技术已经被大多数 字广播系统采用，作为其物理层标准， 如韩国的 T-DMB 系统、日本的 ISDB 系统、欧洲的 DAB 系统、DVB 系列等 等，其中，DAB 标准由欧洲电信标准 协会首次提出，它是首次采用 OFDM -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 的标准。DMB 系统由 DAB 发展而来， 在 DAB 的基础上加入了多媒体功能， 能在高速移动中传输清晰的图像。 OFDM 技术凭借自身优势能够有效缓解 多径时延扩展问题，满足单频组网 （SFN）的要求，使整个系统的频谱利 用率得以提高，以此成为 OFDM 技术 在数字广播系统中应用的催化剂。 但需要特别注意的问题有三点， 第一是在 SFN 中，不同发射机之间存 在频偏和时偏，不但使接收信号之间丧 失了正交性，还缩短了接收信号的保护 间隔，无法对抗多普勒频移，因此，必 须保证发射机间的时偏在保护间隔的 10%以 内，频偏在子载波间隔的 1%以内，建 议使用 GPS 或北斗授时使两地时钟同 步，即可解决问题。第二是由于不同发 射机所在位置不同，到达接收机存在路 径差，这个差值会使不同发射机发出的 信号到达接收机存在时间差，但只要两 个信号的传播时延小于 OFDM 符号的 循环前缀，就不会出现符号间干扰和信 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 道间干扰，而且还能获得分集接收的好 处。第三是接收机内的本振波动或多普 勒频移的影响是系统无法忽视的，这就 需要子载波之间保持一定的频率间隔， 为了尽量减小由此造成的子载波间干扰， 需要保证多普勒频移远小于子载波间隔 4。 2.2 OFDM 技术在宽带无线接入 中的应用 在民用领域，以 OFDM 为基础 的 WiMAX 宽带技术经历了迅猛的发展， 已经被国际电信联盟纳入移动设备的全 球标准体系之中。采用 WiMAX 的空中 接口标准，为数据的传输效率与网络吞 吐量提供保障。对于 WiMAX 而言，其 物理层有 OFDM 物理层和 OFDMA 物 理层两种实现方式。OFDM 物理层的载 波个数为 256 个，这 256 个载波只能为 同一个用户并行传输数据，且上下行链 路的复用方式不同，分别采用 TDMA 和 T