第08章 新型数字带通调制技术.pptVIP

fk＋2/Ts fk＋1/Ts fk ?f f 各相邻子载波的频率间隔等于最小容许间隔 ，即： 各子载波合成后的频谱密度曲线如下图 ： 在一个码元持续时间内它们是正交的。在接收端可以利用其正交性将各路子载波分离开。 频谱重叠 （1）采用这样密集的子载频，并且在子信道间不需要保护频带间隔，因此能够充分利用频带； （2）各路子载波的调制制度可以不同，按照各个子载波所处频段的信道特性采用不同的调制制度，并且可以随信道特性的变化而改变，具有很大的灵活性。 特点： 4、OFDM的频带利用率 设一OFDM系统中共有N路子载波，子信道码元持续时间为Ts，每路子载波均采用M 进制的调制，则它占用的频带宽度等于 ： 频带利用率为单位带宽传输的比特率： 当N很大时： 若用单个载波的M 进制码元传输，为得到相同的传输速率，则码元持续时间应缩短为(Ts /N)，而占用带宽等于(2N/Ts)，故频带利用率为： OFDM和单载波体制相比，频带利用率大约增至两倍。 8.3.3 OFDM的实现 设一个时间信号s(t)的抽样函数为s(k)，其中k = 0, 1, 2, … , K– 1，则s(k)的离散傅里叶变换(DFT)定义为： S(n)的逆离散傅里叶变换(IDFT)为： 若信号的抽样函数s(k)是实函数，则其K点DFT的值S(n)一定满足对称性条件： 令OFDM信号表达式中的?k＝0，即： 比较以上两个式子，可以用计算IDFT的方法来获得OFDM信号。 1、OFDM的实现 码元分组：先将输入码元序列分成帧，每帧中有F个码元，即有F比特。然后将此F比特分成N组，每组中的比特数可以不同， 图8-16 码元的分组 ??? ??? t t t B0 B1 B2 B3 BN-1 F比特 F比特 F比特 帧 t B0 B1 BN b0比特 b1比特 b3比特 b2 Tf ……… ……… Ts 设第i组中包含的比特数为bi，则有： 将每组中的bi个比特看作是一个Mi进制码元Bi，其中bi ＝ log2 Mi，并且经过串/并变换将F个串行码元bi变为N个（路）并行码元Bi。各路并行码元Bi持续时间相同，均为一帧时间Tf = F?Ts，但是各路码元Bi包含的比特数不同。这样得到的N路并行码元Bi用来对于N个子载波进行不同的MQAM调制。 这时的各个码元Bi可能属于不同的Mi进制，所以它们各自进行不同的MQAM调制。 MQAM调制中一个码元可以用平面上的一个点表示。而平面上的一个点可以用一个矢量或复数表示。下面用复数Bi表示此点。将Mi进制的码元Bi变成一一对应的复数Bi的过程称为映射过程。 若Bi是16进制的，则它应进行16QAM调制。 则此16进制码元调制后的相位应该为45?，振幅为A/21/2。此映射过程就应当将输入码元“1100”映射为 1011 1001 1110 1111 1010 1000 1100 1101 0001 0000 0100 0110 0011 0010 0101 0111 A 为了用IDFT实现OFDM，首先令OFDM的最低子载波频率等于0，以满足下式第一项（即n = 0时） ： 为了得到所需的已调信号最终频率位置，可以用上变频的方法将所得OFDM信号的频谱向上搬移到指定的高频上。 其次，令K = 2N，使IDFT的项数等于子信道数目N的两倍，并用对称性条件： 由N个并行复数码元序列{Bi}，(其中i = 0, 1, 2, …, N – 1)，生成K＝2N个等效的复数码元序列{Bn?}，(其中n = 0, 1, 2, …, 2N – 1)，即令{Bn?}中的元素等于： 将生成的新码元序列{Bn?}作为S(n)，代入IDFT公式，得到： 其中： 相当于OFDM信号s(t)的抽样值。故s(t)可以表示为： 子载波频率fk = n/Tf，(n = 0, 1, 2, … , N - 1)。 离散抽样信号s(k)经过D/A变换后就得到上式的OFDM信号s(t) 。 2、OFDM的调制原理框图 分帧 分组 串/并 变换 编码 映射 . . . . . . IDFT . . . 并/串 变换 D/A 变换 上 变 频 OFDM 信号 二进制 输入信号 （1）采用多进制、多载波、并行传输的方法，使传输码元的持续时间增长，提高抗多径衰落能力； （2）在相邻码元间增加保护间隔，进一步克服码间串扰。 特点： QAM的基本原理及其特点； MSK的基本原理及其特点； GMSK的基本原理及其特点； OFDM的基本原理及其特点； 本章小结 Ch8 End 随着进制数的增加，在信号空间中各信号点间的最小距离减小，相应的信号判决区域也随之减小。因此，当信号受到噪声和干扰的损害时，接收信号错误概率也将随之增大。 * * 假设初始相位?1和?0是任意的，它在接收