OFDM的关键技术有哪些?其有哪些应用?
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OFDM技术将是下述内容的主要介绍对象,通过这篇文章,小编希望大家可以对它的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。
一、OFDM关键技术
1.峰均比技术
OFDM系统的弱点之一就是对峰值平均比比较敏感。相对于单载波系统,由于OFDM符号是多个子载波符号相加而成的,对于有N个子信道的OFDM系统来说,如果N路信号的相位相同时,所得的信号峰值功率为平均功率的N倍。当这种变化范围很大的信号通过诸如功率放大器这种非线性部件时,信号就会发生非线性失真,产生谐波,除此之外,还会增加A/D,D/A转换器的复杂度和准确性,因此,如何减小较大的PAR是OFDM系统面临的重要问题之一。
目前减小峰均值的方法可以分为三类:信号预畸变技术,编码技术和利用加干扰序列对OFDM符号进行加权处理以选择峰均比较小的符号来传输。其中,信号预畸变技术是在信号被放大之前,首先对功率大于阈值的信号进行非线性预畸变,比如限幅、峰值加窗、峰值消除等。编码方法是使用不会造成大峰值功率信号的编码图样,但是这种方法在子载波数量较大时,编码效率非常低。
2.信道估计
在无线通信系统中,发射机和接收机之间的传播路径复杂,具有很大的随机性,很容易导致接收信号的相位、频率和幅度的失真。所以对接收机的性能提出了很大挑战,而信道估计器是克服这一问题的重要组成部分。通过信道估计,接收机可以得到无线信道的冲激响应从而对接收信号进行均衡。
信道估计算法主要有两类:基于训练序列的估计算法和盲估计算法。其中,基于训练序列的估计算法就是利用发送端和接收端都已知的序列进行信道估计,由于OFDM系统的时频二重性,既可以在时域内进行估计,也可以在频域内进行估计。该方法容易实现,算法简单,得到广泛应用。为了尽量获得精确估计值而又不浪费资源,训练序列间隔的设置原则为:时域间隔st和频域间隔sf应分别满足st《1/Bd,sf《1/max,其中Bd为多普列频移,max为最大时延。
盲估计利用接收数据的统计信息来实现,不需要训练序列,所以节约了带宽,但是该方法运算量大,不容易实现,在实时系统中的应用受到了限制。但由于其相对于基于训练序列的估计方法提高了系统效率,所以也越来越受到关注。
二、OFDM的应用
1、OFDM在高清晰数字电视广播中的应用
OFDM在数字广播电视系统中取得了广泛的应用,其中数字音频广播(DAB)标准是第一个正式使用OFDM的标准。另外,当前国际上全数字高清晰度电视传输系统中采用的调制技术中就包括OFDM 技术,欧洲HDTV传输系统已经采用 COFDM( coded OFDM:编码 OFDM )技术。它具有很高的频谱利用率,可以进一步提高抗干扰能力,满足电视系统的传输要求。选择OFDM 作为数字音频广播和数字视频广播(DVB)的主要原因在于:OFDM技术可以有效地解决多径时延扩展问题
因此不难看出,OFDM 技术良好的性能使得它在很多领域得到了广泛的应用。欧洲的DAB系统使用的OFDM 调制技术其试验系统已在运行,很快吸引了大量听众。它明显地改善了移动中接收无线广播的效果,用于 DAB的成套芯片的开发工作正在一项欧洲发展项目中进行,它将使 OFDM 接收机的价格大大降低,其市场前景非常看好。
2、OFDM在无线局域网中的应用
大家知道,HiperLAN/2 物理层应用了 OFDM 和链路自适应技术,媒体接入控制(MAC)层采用面向连接、集中资源控制的TDMA/TDD方式和无线ATM 技术,最高速率达54Mbps,实际应用最低也能保持在20Mbps左右。另外IEEE 802.11无线局域网工作于IS 免许可证频段分别在5.8GHZ和2.4GHz两个频段定义了采用OFDM技术的IEEE 802.1a和IEEE 802.11标准,其最高数据传输速率提高到54Mbps.
技术的不断发展,引发了融合。一些4G 及3.5G的关键技术,如 OFDM技术、MIMO 技术、智能天线和软件无线电等,开始应用到无线局域网中以提升WLAN的性能。如802.11a 和802.11g 采用OFDM 调制技术,提高了传输速率增加了网络吞吐量。802.11n 计划采用MIMO与OFDM相结合使传输速率成倍提高。另外,天线技术及传输技术,使得无线局域网的传输距离大大增加,可以达到几公里(并且能够保障 100Mbps 的传输速率)
而对于今后要开展的在无线局域网中的多媒体业务来说最高为54Mbps的数据传输速率还远远不够。为了进一步提升无线局域网的数据传输速率,实现有线与无线局域网的无锋结合,IEEE成立了IEEE 80211n 工作小组以制定一项新的高速无线局域网标准。IEEE 802.11n 计划将WLAN 的传输速率从802.11a和802.11g的54Mbps 增加至108Mbps以上,最高速率可达320Mbps,成为 802.11b/a/g 之后的另一场重头戏。和以往的802.11标准不同802.11n 协议为双频工作模式 包含24GH和58GH两个工作频段)这样802.11n 保证了与以往的802.11a/b/g 标准兼容。
以上就是小编这次想要和大家分享的有关OFDM技术的内容,希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章,可以在网页顶部选择相应的频道哦。