基于OFDM的无线移动通信(上)

摘　要：通过一些通俗易懂的图形，对正交频分复用（OFDM）的基本原理及其在移动通信中的应用进行了阐述。首先从高的频谱利用率和抗多径衰落出发，先对OF DM优点的基本原理进行了阐述，然后分析了循环前缀对时间弥散信道所带来的ISI和ICI的消除。最后,对OFDM的缺点进行了说明。

带宽在移动通信中是稀缺的资源，所以必须采用先进的技术有效利用频率资源，同时要克 服在无线信道下的多径衰落，降低噪声和多径干扰，正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplex，OFDM）是目前非常被看好的一种技术。他是一种高效并行多载波 传输技术，将所传送的高速串行数据分解并调制到多个并行的正交子信道中，从而使每个子 信道的码元宽度大于信道时延扩展，再通过加入循环扩展，保证系统不受多径干扰引起的码间干扰（ISI）的影响。他可以有效对抗多径传播。

1多载波传输

1.1多载波基本原理

多载波就是把传输的带宽分成许多窄带子载波来并行传输，多载波可以在有限的无线传播带宽中获得更高的传输速率。多载波和单载波的差别如图1所示。

比如要在无线环境中用BPSK调制信号，使数据速率达到10 Mb/s，最大传输时延为5μs，则带宽为5 MHz。若用单载波实现，则符号周期Tsymb,SC= 0.2 μs，τmax=25Tsymb，SC，也就是符号间干扰会持续25个符号。而如果用128个子载波的多载波来实现，每个符号的持续时间就是单载波的N(128)倍，τmax=0.039NTsymb,SC(NTsymb,SC为多载波时的符号周期)，可见符号间干扰（ISI）减少了许多。

1.2正交子载波

子载波间正交可以使载波间交叠而彼此间又不会因交叠失真。因此用正交子载波技术可以节省宝贵的频率资源，如图2，图3所示。