文档介绍：莆基于IFFT/FFT的OFDM系统模型蚅螀OFDM的基本原理:蚀在宽带无线通信系统中,影响高速信息传输的最主要一类干扰是频率选择性干扰。它表现为对信号的某些频率成分衰减严重,而对另外一些频率成分有较高的增益。为克服这类衰落,一个很自然的想法是在信道上划分多个子信道,使每一个子信道的频率特性都近似于平坦,使用这些独立的子信道传输信号并在接收机中予以合并,以实现信号的频率分集,这就是多载波调制的基本思想。在无线通信中应用最广的是OFDM多载波调制技术,它的每一个子载波都是正交的,提高了频谱的利用率。还可以在OFDM符号之间插入保护间隔,令保护间隔大于无线信道的最大时延扩展,最大限度的消除由于多径带来的符号间干扰。资料个人收集整理,勿做商业用途蒆螁1、基于IFFT/(如Turbo码),将该序列转换成包含R个比特的块,每块再分成N个组,每个组对应一个子载波。根据所采用调制方式的不同,每个组包含的比特数可以不同,设第K组的比特数为,则有采用ASK、PSK、QAM等调制方式将这个比特映射成复值符号。资料个人收集整理,勿做商业用途膂除了上述经过数据调制的信息符号外,还有个不需要经过数据调制的用于同步与信道估计的导频符号,一共有组有用数据。在适当的位置上添加一定数量的零使得总的信息符号个数为刚好大于N的2的整数幂,记为N,即有个子信道不用,其上传输的复值符号为0。这样处理的目的一方面是为了采用,另一方面是为了防止谱外泄。对于连续的OFDM信号模型,假设系统的总带宽是,OFDM码元周期为,为保护间隔。一个OFDM复值基带码元可以表示为:资料个人收集整理,勿做商业用途羀()***式()中的信号以1/Δ(Δt=T/N)的速率从时刻开始采样,所得的N个样本为:蚆薃=蚂=,k=0,1,2,3.......N-1()羆显然,这个样值与序列S=的IDFT,除了系数外完全一样。由于对每个连续OFDM码元采样N个样本,正好满足Nyquist采样定理,所以可以通过这些样值重构原始的连续信号。这样样值可以通过IDFT来得到,这就是用IDFT和DFT可以实现OFDM系统的根源。下面给出OFDM载波的幅度谱和相位谱,分别如下图2和图3所示资料个人收集整理,、OFDM信号的频谱特性肁当各个子载波用QAM或MPSK进行调制时,如果基带信号采用矩形波形,则每个子信道上已调的频谱为形状,其主瓣宽度为,其中为OFDM信号长度(不包括CP)。由于在时间内共有OFDM信号的N个抽样,所以OFDM信号的时域信号的抽样周期为。由于相邻子载波之间的频率间隔为,所以资料个人收集整理,勿做商业用途袂螈即这些已调子载波信号频谱函数的主瓣宽度为,间隔为。根据函数性质,知道它们在频域上正交,这就是正交频分复用(OFDM)名称的由来。资料个人收集整理,勿做商业用途袅一般的频分复用传输系统的各个子信道之间要有一定的保护频带,一便在接收端可以用带通滤波器分离出各个信道的信号。保护频带降低了整个系统的频谱利用率。OFDM系统的子系统间不但没有保护频带,而且各个信道的信号频谱还相互重叠。:资料个人收集整理,,而各子载波可以采用频谱效率高的QAM和MPSK调制方式,进一步提高OFDM系统的频谱效率。资料个人收集整理,勿做商业用途羅3、0FDM系统调制与解调解析袃以t=为起始时刻的OFDM符号可以表示为:羂,,()薀式()实部和虚部分别对应于OFDM符号的同相和正交分量,实际应用中可以分别与相应子载波的cos分量和sin分量相乘,构成最终的子信道信号和合成的OFDM符号。资料个人收集整理,勿做商业用途肅收端对应OFDM解调,其第k路子载波信号解调过程为:将接收信号与第k路的解调载波相乘,然后将得到的结果在OFDM符号的持续时间T内进行积分,即可获得相应的发送信。实际上,式()中定义的OFDM复等效基带信号可以采用离散逆傅里叶变换(IDFT)实现。令式()的=0,t=KT/N(k=0,1,…,N-1),则可以得到:资料个人收集整理,勿做商业用途芄()葿在式()中,即为的IDFT运算。在接收端,为了恢复出原始的数据符号,可以对进行DFT变换得到:资料个人收集整理,勿做商业用途荿()膅由上述分析可以看出,OFDM系统可以通过N点IDFT运算,把频域数据符号变换为时域数据符号,经过载波调制之后,发送到信道中;在接收端,将接收