4G/B4G移动通信系统仿真与分析(3)_毕业论文

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4G/B4G移动通信系统仿真与分析(3)

1966年,R。W。Chang在文章中率先提出了OFDM理论[3]。到了70年代早期, Weistein和Ebert等学者将离散傅里叶变换和快速傅里叶变换引入多载波传输系统,形成一个较为完整的多载波传输系统,大大简化了OFDM系统的调制和解调功能,为系统的广泛应用奠定了基础,OFDM技术也更加的实用化[4]。随后,循环前缀(Cyclic Prefix, CP)的引入解决了正交性的问题,只要循环前缀的时间比信道延时长,色散信道上的正交性就能得到保证。

进入20世纪90年代,数字信号处理技术和DSP芯片的快速发展为实现OFDM技术扫除障碍,在经历了半个多世纪的发展后,OFDM技术终于可以在通信领域得到广泛的应用了。

1。2。2 OFDM技术的优点和不足

OFDM技术的优点主要有以下几个方面:

(1)频谱利用率高

OFDM技术采用了快速傅里叶变换(FFT),这样可以让子载波部分重叠,理论上可以接近奈奎斯特的极限。并且在调制方式上采用了频带利用率较高的QPSK和16QAM等调制方式,频谱的利用率有了进一步的提高。

(2)抗多径衰落能力强

OFDM技术将信号通过多个子载波进行传输,相比较而言,每个子载波上信号的传输时间比单载波系统的传输时间长,噪声对系统的影响较小,抗多径衰落能力更强[5]。

(3)频谱资源分配灵活

OFDM系统在传输信号时,可以根据实际的传输条件选择适当的子载波进行传输,从而实现频带资源的合理分配,充分利用频带资源,实现最佳的系统性能。

(4)实现MIMO技术较为简单论文网

每个OFDM子载波信道可以看成是水平衰落的信道,多输入多输出(Multiple-Input 

Multiple-Output, MIMO)系统所带来的复杂程度可以控制在较低的水平,因为MIMO系统的复杂度随着天线数量的增加而增加[6]。

    OFDM技术的主要缺点如下:

(1)对频偏和相位噪声比较敏感

OFDM技术利用子载波之间的正交性来区分各个信道,在实际的传输过程中由于存在噪声的干扰,使得频率发生偏移,这些因素会削弱子载波之间的正交性[7]。所以,OFDM系统对频偏和相位噪声很敏感。

(2)负载算法和自适应调制技术会增加系统的复杂度

    当使用负载算法和自适应调制技术时,发射机和接收机的复杂程度会相应的增加。实践表明,当终端的速度大于30千米每小时,自适应技术便不太适合使用。

(3)峰均值比大带来射频放大器功效低

    OFDM信号是由多个经过调制的子载波信号叠加而成,因此,峰值功率可能会比较大,同样也会导致较大的峰值均值功率比,也就是峰均值比(PARP)[8]。较高的峰均值比会增大对放大器的要求,从而导致射频信号功率放大器的功效降低。

1。3 本文的主要内容

本篇论文的主要内容如下:

第一章是绪论,简单介绍了移动通信系统的发展历程以及OFDM技术的起源和发展,最后介绍了OFDM技术的一些优势和不足之处。

第二章论述了4G/B4G系统的核心OFDM技术的基本原理,包括子载波信号的正交性,OFDM信号的调制与解调,循环前缀的插入。

第三章讲述了4G/B4G系统的一些核心技术,包括信道补偿技术,信道编码技术等。此外本章还简单介绍了搭建系统的平台Simulink。

第四章介绍了4G/B4G移动通信系统的基本模型,以及在Simulink仿真平台下搭建的系统结构和各个模块的功能,还有参数的配置。

最后是本次毕业设计的结论和分析以及致谢。

第二章  OFDM的基本原理 (责任编辑:qin)