OFDM总结
来源:互联网 发布:福州淘宝美工培训机构 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 03:06
主要参考的是知乎上的正交频分(OFDM)复用原理以及CSDN上的给”小白”图示讲解OFDM的原理。关于ISI和ICI的部分参考了OFDM消除ICI和ISI的原理剖析。
目录
- 原理
- 优势
- 不足
- 克服多径
- 具体流程
- SC-FDMA与OFDMA的区别
原理
发射机通过IDFT将信号序列从频域转换到时域,而接收机通过DFT将信号序列从时域反变换回频域。可分别用IFFT和FFT来实现。
优势
- 各子载波之间没有保护频带,而且是正交的,相互之间没有干扰,所以相较于FDMA有较大的频谱效率优势;
- 能有效对抗多径。
不足
- 对频偏跟相位噪声敏感(OFDM的关键在于保持子载波间的正交性);
- 功率峰均比(PAPR)大(因为发送信号是由的多个子载波的信号叠加而成,有些时刻多个子载波的信号同向叠加形成很高的峰值);
克服多径
OFDM子载波间保证正交的前提是线性时不变系统,但是在多径环境下得到多普勒扩展,频移的方向不一致,会破坏子载波间的正交性,从而造成子载波间的干扰。多径时延是造成OFDM系统中符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI)的根本原因。
只要插入的保护间隔GI的长度大于信号的最大时延,那么由于多径时延造成的ISI基本就可以清除。如果是采用插零的方法,那么ICI的问题还无法解决,所以采用插入循环前缀(CP)的方法(即在OFDM符号的头部插入尾部的一部分信号),因为在完整周期的情况下,子载波之间的积分结果才是0。(注:CP实际上是在GI中添加)
但是插入CP也会带来带宽的损失。
具体流程
- 输入串行数据,经过串并转换,输出的并行数据流就是要调制到相应子载波上的数据符号(调制在子载波上的幅度才是需要发送的信息);
- 经过IFFT,实现频域到时域的转换;
- 加入CP;
- 经过信道;
- 去除CP
- 经过FFT,实现从时域到频域的转换;
SC-FDMA与OFDMA的区别
出于PAPR的考虑,LTE在上行选择的是SC-FDMA。SC-FDMA相比于OFDMA,在IFFT之前多了一个DFT的环节,所以也称作DFT扩展的OFDM(DFT-S-OFDM)。(图片摘自LTE多址技术-上行SC-FDMA)
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