OFDM的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？其有哪些應(yīng)用？

OFDM技術(shù)將是下述內(nèi)容的主要介紹對(duì)象，通過(guò)這篇文章，小編希望大家可以對(duì)它的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識(shí)和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。

一、OFDM關(guān)鍵技術(shù)

1.峰均比技術(shù)

OFDM系統(tǒng)的弱點(diǎn)之一就是對(duì)峰值平均比比較敏感。相對(duì)于單載波系統(tǒng)，由于OFDM符號(hào)是多個(gè)子載波符號(hào)相加而成的，對(duì)于有N個(gè)子信道的OFDM系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，如果N路信號(hào)的相位相同時(shí)，所得的信號(hào)峰值功率為平均功率的N倍。當(dāng)這種變化范圍很大的信號(hào)通過(guò)諸如功率放大器這種非線性部件時(shí)，信號(hào)就會(huì)發(fā)生非線性失真，產(chǎn)生諧波，除此之外，還會(huì)增加A/D，D/A轉(zhuǎn)換器的復(fù)雜度和準(zhǔn)確性，因此，如何減小較大的PAR是OFDM系統(tǒng)面臨的重要問(wèn)題之一。

目前減小峰均值的方法可以分為三類(lèi)：信號(hào)預(yù)畸變技術(shù)，編碼技術(shù)和利用加干擾序列對(duì)OFDM符號(hào)進(jìn)行加權(quán)處理以選擇峰均比較小的符號(hào)來(lái)傳輸。其中，信號(hào)預(yù)畸變技術(shù)是在信號(hào)被放大之前，首先對(duì)功率大于閾值的信號(hào)進(jìn)行非線性預(yù)畸變，比如限幅、峰值加窗、峰值消除等。編碼方法是使用不會(huì)造成大峰值功率信號(hào)的編碼圖樣，但是這種方法在子載波數(shù)量較大時(shí)，編碼效率非常低。

2.信道估計(jì)

在無(wú)線通信系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的傳播路徑復(fù)雜，具有很大的隨機(jī)性，很容易導(dǎo)致接收信號(hào)的相位、頻率和幅度的失真。所以對(duì)接收機(jī)的性能提出了很大挑戰(zhàn)，而信道估計(jì)器是克服這一問(wèn)題的重要組成部分。通過(guò)信道估計(jì)，接收機(jī)可以得到無(wú)線信道的沖激響應(yīng)從而對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行均衡。

信道估計(jì)算法主要有兩類(lèi)：基于訓(xùn)練序列的估計(jì)算法和盲估計(jì)算法。其中，基于訓(xùn)練序列的估計(jì)算法就是利用發(fā)送端和接收端都已知的序列進(jìn)行信道估計(jì)，由于OFDM系統(tǒng)的時(shí)頻二重性，既可以在時(shí)域內(nèi)進(jìn)行估計(jì)，也可以在頻域內(nèi)進(jìn)行估計(jì)。該方法容易實(shí)現(xiàn)，算法簡(jiǎn)單，得到廣泛應(yīng)用。為了盡量獲得精確估計(jì)值而又不浪費(fèi)資源，訓(xùn)練序列間隔的設(shè)置原則為：時(shí)域間隔st和頻域間隔sf應(yīng)分別滿(mǎn)足st《1/Bd，sf《1/max，其中Bd為多普列頻移，max為最大時(shí)延。

盲估計(jì)利用接收數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)信息來(lái)實(shí)現(xiàn)，不需要訓(xùn)練序列，所以節(jié)約了帶寬，但是該方法運(yùn)算量大，不容易實(shí)現(xiàn)，在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的應(yīng)用受到了限制。但由于其相對(duì)于基于訓(xùn)練序列的估計(jì)方法提高了系統(tǒng)效率，所以也越來(lái)越受到關(guān)注。

二、OFDM的應(yīng)用

1、OFDM在高清晰數(shù)字電視廣播中的應(yīng)用

OFDM在數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中取得了廣泛的應(yīng)用，其中數(shù)字音頻廣播(DAB)標(biāo)準(zhǔn)是第一個(gè)正式使用OFDM的標(biāo)準(zhǔn)。另外，當(dāng)前國(guó)際上全數(shù)字高清晰度電視傳輸系統(tǒng)中采用的調(diào)制技術(shù)中就包括OFDM 技術(shù)，歐洲HDTV傳輸系統(tǒng)已經(jīng)采用 COFDM( coded OFDM:編碼 OFDM )技術(shù)。它具有很高的頻譜利用率，可以進(jìn)一步提高抗干擾能力，滿(mǎn)足電視系統(tǒng)的傳輸要求。選擇OFDM 作為數(shù)字音頻廣播和數(shù)字視頻廣播(DVB)的主要原因在于:OFDM技術(shù)可以有效地解決多徑時(shí)延擴(kuò)展問(wèn)題

因此不難看出，OFDM 技術(shù)良好的性能使得它在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。歐洲的DAB系統(tǒng)使用的OFDM 調(diào)制技術(shù)其試驗(yàn)系統(tǒng)已在運(yùn)行，很快吸引了大量聽(tīng)眾。它明顯地改善了移動(dòng)中接收無(wú)線廣播的效果，用于 DAB的成套芯片的開(kāi)發(fā)工作正在一項(xiàng)歐洲發(fā)展項(xiàng)目中進(jìn)行，它將使 OFDM 接收機(jī)的價(jià)格大大降低，其市場(chǎng)前景非?？春?。

2、OFDM在無(wú)線局域網(wǎng)中的應(yīng)用

大家知道，HiperLAN/2 物理層應(yīng)用了 OFDM 和鏈路自適應(yīng)技術(shù)，媒體接入控制(MAC)層采用面向連接、集中資源控制的TDMA/TDD方式和無(wú)線ATM 技術(shù)，最高速率達(dá)54Mbps，實(shí)際應(yīng)用最低也能保持在20Mbps左右。另外IEEE 802.11無(wú)線局域網(wǎng)工作于IS 免許可證頻段分別在5.8GHZ和2.4GHz兩個(gè)頻段定義了采用OFDM技術(shù)的IEEE 802.1a和IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)，其最高數(shù)據(jù)傳輸速率提高到54Mbps.

技術(shù)的不斷發(fā)展，引發(fā)了融合。一些4G 及3.5G的關(guān)鍵技術(shù)，如 OFDM技術(shù)、MIMO 技術(shù)、智能天線和軟件無(wú)線電等，開(kāi)始應(yīng)用到無(wú)線局域網(wǎng)中以提升WLAN的性能。如802.11a 和802.11g 采用OFDM 調(diào)制技術(shù)，提高了傳輸速率增加了網(wǎng)絡(luò)吞吐量。802.11n 計(jì)劃采用MIMO與OFDM相結(jié)合使傳輸速率成倍提高。另外，天線技術(shù)及傳輸技術(shù)，使得無(wú)線局域網(wǎng)的傳輸距離大大增加，可以達(dá)到幾公里(并且能夠保障 100Mbps 的傳輸速率)

而對(duì)于今后要開(kāi)展的在無(wú)線局域網(wǎng)中的多媒體業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)最高為54Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為了進(jìn)一步提升無(wú)線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率，實(shí)現(xiàn)有線與無(wú)線局域網(wǎng)的無(wú)鋒結(jié)合，IEEE成立了IEEE 80211n 工作小組以制定一項(xiàng)新的高速無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 802.11n 計(jì)劃將WLAN 的傳輸速率從802.11a和802.11g的54Mbps 增加至108Mbps以上，最高速率可達(dá)320Mbps，成為 802.11b/a/g 之后的另一場(chǎng)重頭戲。和以往的802.11標(biāo)準(zhǔn)不同802.11n 協(xié)議為雙頻工作模式 包含24GH和58GH兩個(gè)工作頻段)這樣802.11n 保證了與以往的802.11a/b/g 標(biāo)準(zhǔn)兼容。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)OFDM技術(shù)的內(nèi)容，希望大家對(duì)本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類(lèi)別的文章，可以在網(wǎng)頁(yè)頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。