第四代移動通信系統關鍵技術研究
OFDM的工作原理是首先將速率為R的輸入數據信元經過串并轉換后,分成M個并行的子數據流,每個子數據流的速率為R/M,每個子數據流中的若干個比特可分成一組,每組的數目取決于對應于載波上的調制方式(如PSK、QAM等)。M個并行的子數據信元編碼交織后,可進行IFFF變換,以將頻域信號轉換到時域。IFFF塊的輸出是N個時域的樣點,然后再將長為Lp的CP(循環前綴)加到N個樣點前,就可形成循環擴展的OFDM信元。因此,實際發送的OFDM信元的長度為Lp+N,經過并、串轉換后即可發射。接收端接收到的信號通常是時域信號,此信號經過串并轉換后即可移去CP,如果CP長度大于信道的記憶長度,ISI僅僅影響CO,而不影響有用數據,實際上,去掉CP也就去掉了ISI的影響。圖2所示是基于FFT實現的OFDM系統框圖。本文引用地址:http://www.104case.com/article/155875.htm
2.3 MIMO-OFDM技術
MIMO-OFDM技術在下一代移動通信系統中的應用主要體現在無線局域網的發展中。為了進一步增加系統的容量,提高系統傳輸速率,使用多載波調制技術的無線局域網一般都需要增加載波的數量,但這會增加系統復雜度和系統帶寬,因而對目前功率受限和帶寬受限的無線局域網系統不太合適。而MIMO技術則能在不增加帶寬的情況下,成倍地提高系統的通信容量和頻譜利用率,因此,把MIMO技術和OFDM技術相結合是下一代無線局域網發展的趨勢。研究表明,在瑞利衰落信道環境下,OFDM系統非常適合使用MIMO技術來提高通信系統的容量。
圖3所示是MIMO-OFDM系統的發送和接收框圖。該系統有Nt個發送天線和Nr個接收天線。輸入的比特流串并變換分為多個分支,每個分支都進行OFDM處理(即經過編碼、交織、QPSK映射、插入保護間隔、IFFT變換、加循環前綴等過程),然后再經天線即可發送到無線信道:接收端則進行與發送端相反的信號處理過程(例如去循環前綴、FFF變換、解碼等),同時進行信道估計、定時、同步、MIMO檢測等,這樣就可以恢復原來的比特流。
3 結束語
將MIMO和OFDM兩種技術相結合,可以實現很高的傳輸速率,并能通過分集實現很強的可靠性。而在MIMO-OFDM中加入合適的數字信號處理算法,則能更好地增強系統的穩定性。MIMO-OFDM技術在提高無線鏈路的傳輸速率和可靠性方面具有巨大潛力,現已成為未來寬帶無線領域的關鍵技術之一。
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