無線通信調(diào)制OFDM技術(shù)探索

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【摘要】由于通信技術(shù)的不斷更新迭代，當今的無線傳輸方式越來越多，由有線通信到無線通信再到光纖網(wǎng)絡(luò)，技術(shù)日新月異，OFDM作為一個可以有效消除波形干擾而來的調(diào)制方式，人們對于ofdm的研究越來越深入，本文就OFDM的技術(shù)進行介紹并概述了OFDM技術(shù)的優(yōu)點以及應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】OFDM;5G;調(diào)制技術(shù)

一、引言

OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)即正交頻分復(fù)用技術(shù)，實際上OFDM是MCM(MultiCarrierModulation)，多載波調(diào)制的一種。OFDM的主要是將信道劃分成幾個正交的子集，然后把高速的信號再分成相對較低速度的子數(shù)據(jù)流，在上述的正交信道上進行傳輸。正交的信號依然能夠在接收部分通過技術(shù)解調(diào)出來，這種技術(shù)可以使得信號間干擾大幅度降低，在子信道傳輸?shù)男盘枎挶刃诺赖南鄬挘鱾€信道之間的干擾既而降低，更重要的是上述子信道是總信道的子集，因此做信道均衡的難度也降低了許多[1]。發(fā)射端可以對信號進行調(diào)制，再通過數(shù)學(xué)變換轉(zhuǎn)換成OFDM形式，進行組幀，然后加入同步、信道估計等，最后就是輸出正交基帶信號了[2]。在接收信號時，接收機對于接收的信號進行同步和信道處理，完成這些步驟之后，通過逆變換將數(shù)據(jù)解調(diào)出來，就可以得到需要的信號了。2）調(diào)制方式OFDM的調(diào)制是正交頻分復(fù)用，顧名思義是將信道分成許多個正交的子集，并將信號分散到各個子信道上傳輸，解調(diào)的時候也是需要濾波器對各個信道進行信號提取，這種正交的信號能夠很好的保證各個信道間信號的完整性和隔離性。

二、OFDM的應(yīng)用及優(yōu)勢

1.通過子載波間隔擴展實現(xiàn)可擴展的OFDM參數(shù)配置(ScalableOFDMnumerologywithscalingofsubcarrierspacing)5G將被應(yīng)用于大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)，這意味著會有數(shù)十億設(shè)備在相互連接，5G勢必要提高多路傳輸?shù)男剩詰?yīng)對大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)。為了相鄰頻帶不相互干擾，頻帶內(nèi)和頻帶外信號輻射必須盡可能小。OFDM能實現(xiàn)波形后處理（post-processing）.如時域加窗或頻域濾波，來提升頻率局域化。如下圖，利用5GNROFDM的參數(shù)配置，5G可以在相同的頻道內(nèi)進行多路傳輸[3]。2.通過OFDM加窗提高多路傳輸效率（EnablingefficientservicesmultiplexingwithwindowedOFDM）前文提到，5G將被應(yīng)用于大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)，這意味著會有數(shù)十億設(shè)備在相互連接，5G勢必要提高多路傳輸?shù)男剩詰?yīng)對大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)。為了相鄰頻帶不相互干擾，頻帶內(nèi)和頻帶外信號輻射必須盡可能小。OFDM能實現(xiàn)波形后處理（post-processing），如時域加窗或頻域濾波，來提升頻率局域化。利用5GNROFDM的參數(shù)配置，5G可以在相同的頻道內(nèi)進行多路傳輸。3.OFDM技術(shù)存在并推廣的最大的技術(shù)優(yōu)勢在于它可以有效消除頻率間的衰落和干擾。因為在單載波系統(tǒng)中，衰落和干擾的信號影響會使得整個通信系統(tǒng)失敗，使用OFDM多載波調(diào)制技術(shù)可以使得一個載波受到影響，其他的載波仍能正常傳輸[4]。4.能夠大幅度降低信號間波形干擾，在多徑環(huán)境的傳輸環(huán)境中，由于信道受到多徑的影響會使得頻率在某個點衰退，然而只有在此點的子載波以及信息會受到影響，其他的載波信號則正常傳輸，整體的性能將會優(yōu)秀很多。5.多載波技術(shù)使得聯(lián)合編碼成為可能，這種特征使得信號的抗干擾性能得到增強，如果信道環(huán)境衰落較小，在OFDM技術(shù)幫助下可以不加入時域均衡器。OFDM技術(shù)的聯(lián)合編碼可以使得系統(tǒng)性能得到提高。6.信道的效率高，在越來越貧乏的頻譜資源的情況下這種優(yōu)勢極為重要。

三、結(jié)語

OFDM已經(jīng)成為5G的關(guān)鍵技術(shù)，其性能良好在很多領(lǐng)域都得到了大規(guī)模應(yīng)用，5G的商用會使得OFDM的優(yōu)勢得到更廣泛的應(yīng)用，此時對于OFDM的研究也是十分重要的。

參考文獻

[1]OFDM技術(shù)在4G移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].劉巧平,董軍堂.電子測試.2014(05)

[2]OFDM技術(shù)在移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用探討[J].白曉飛.電子技術(shù)與軟件工程.2013(17)

[3]淺析OFDM技術(shù)在移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].鄧密文,陽佳,郭蘇嶺,張小儒.通訊世界.2016(01)

[4]5G移動通信系統(tǒng):從演進到革命[J].劉光毅,方敏,關(guān)皓,李云崗,孫程君.電信科學(xué).2016(12)

作者:劉發(fā)偉 單位:廣東南方電信規(guī)劃咨詢設(shè)計院有限公司惠州分公司