OFDM技术有哪些特点OFDM技术优缺点介绍( 四 )


.. 一个时域中单独的宽度为δt的矩形脉冲对应连续频谱:
.. 频谱不是离散谱线 , 而是一个连续的sin(x)/x抽样函数曲线 。
δt的变化使得对应频域的δf也变化:
如果δt趋向于0 , 对应的δf趋向于无穷大;
这对应迪拉克脉冲 , 其频谱为一条直线 , 包含所有频率分量 。
如果δt趋向于无穷大 , 对应的δf趋向于0;这对应时域中一条直
线 , 其频谱为零频处的一条谱线 , 表示DC分量 。
二者之间存在以下的关系: δf=1/ δt
一个间隔为Tp , 宽度为δt的矩形脉冲序列也对应着频域的sin(x)/x形函数 , 但此时只有离散谱线 , 谱线间隔为fp=1/Tp , 谱线幅度随sin(x)/x抽样函数包络变化 。
周期矩形脉冲信号的频谱
不同τ值时周期矩形信号的频谱 (a) τ=T/5; (b) τ=T/10
不同T值时周期矩形信号的频谱 (a) T=5τ; (b) T=10 τ
矩形脉冲与正交性之间有什么关系?
载波信号都是正弦函数信号 。
一个频率为fs=1/Ts的正弦波信号对应频谱为频域中位于频率fs和-fs的两条离散谱线 。
这些正弦信号载波是通过幅度和频率变化来携带信息的(幅移键控和频移键控) 。
OFDM:
这些正弦载波不是连续从负无穷延伸到正无穷 , 而是在
特定的δt之后幅度和相位发生变化 。
因此已调载波信号由时域中一个被矩形窗截断的正弦信
号段组成 , 称为burst packets。
加矩形窗的Burst Packets:
优势与不足
优势
OFDM存在很多技术优点见如下 , 在3G、4G中被运用 , 作为通信方面其有很多优势:
(1) 在窄带带宽下也能够发出大量的数据 。OFDM技术能同时分开至少1000个数字信号 , 而且在干扰的信号周围可以安全运行的能力将直接威胁到目前市场上已经开始流行的CDMA技术的进一步发展壮大的态势 , 正是由于具有了这种特殊的信号“穿透能力”使得OFDM技术深受欧洲通信营运商以及手机生产商的喜爱和欢迎 , 例如加利福尼亚Cisco系统公司、纽约Flarion工学院以及朗讯工学院等开始使用 , 在加拿大Wi-LAN工学院也开始使用这项技术 。
(2) OFDM技术能够持续不断地监控传输介质上通信特性的突然变化 , 由于通信路径传送数据的能力会随时间发生变化 , 所以OFDM能动态地与之相适应 , 并且接通和切断相应的载波以保证持续地进行成功的通信;
(3) 该技术可以自动地检测到传输介质下哪一个特定的载波存在高的信号衰减或干扰脉冲 , 然后采取合适的调制措施来使指定频率下的载波进行成功通信;
(4) OFDM技术特别适合使用在高层建筑物、居民密集和地理上突出的地方以及将信号散播的地区 。高速的数据传播及数字语音广播都希望降低多径效应对信号的影响 。
(5) OFDM技术的最大优点是对抗频率选择性衰落或窄带干扰 。在单载波系统中 , 单个衰落或干扰能够导致整个通信链路失败 , 但是在多载波系统中 , 仅仅有很小一部分载波会受到干扰 。对这些子信道还可以采用纠错码来进行纠错 。
(6) 可以有效地对抗信号波形间的干扰 , 适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输 。当信道中因为多径传输而出现频率选择性衰落时 , 只有落在频带凹陷处的子载波以及其携带的信息受影响 , 其他的子载波未受损害 , 因此系统总的误码率性能要好得多 。
(7) 通过各个子载波的联合编码 , 具有很强的抗衰落能力 。OFDM技术本身已经利用了信道的频率分集 , 如果衰落不是特别严重 , 就没有必要再加时域均衡器 。通过将各个信道联合编码 , 则可以使系统性能得到提高 。