非正交频分复用技术的研究
OFDM技术和CE-OFDM技术的研究

OFDM技术和CE-OFDM技术的研究OFDM技术(正交频分复用技术)是一种用于增强无线通信系统性能的关键技术。
其主要特点是将宽带信号划分为多个窄带子载波,并在不同信道上发送,每个子载波都具备很强的抗多径干扰能力。
OFDM技术被广泛应用于各种无线通信系统,如WLAN、WiMax和LTE 等。
CE-OFDM技术(相消干扰抑制OFDM技术)是一种对传统OFDM技术的改进和优化。
其主要目的是抑制OFDM系统中由多径传播引起的干扰,提高系统性能和可靠性。
CE-OFDM技术主要包括两个关键技术:相消和预编码。
相消是指利用多径信道的相位信息,对接收信号进行补偿。
在传统OFDM系统中,多径传播会导致接收信号的多个子载波相位不同,相消技术可以将这些相位差补偿,从而减少干扰。
预编码是指在发送端引入编码矩阵,对发送信号进行预处理,以降低接收端的干扰。
预编码技术可以通过编码矩阵的选择和设置,使得接收端的干扰幅度最小化。
CE-OFDM技术的研究主要涉及以下几个方面:研究相消技术。
相消技术是CE-OFDM技术的核心,相消算法的设计和性能分析是关键步骤。
研究者可以通过优化相消算法,提高干扰抑制效果,例如利用最小均方误差算法来估计相位差,并进行补偿。
研究预编码技术。
预编码技术在CE-OFDM系统中扮演重要角色,研究者可以通过设计合适的编码矩阵,优化传输效果。
可以利用最大化瞬时信噪比准则来设计编码矩阵,提高系统容量和可靠性。
研究子载波分配算法。
子载波分配是CE-OFDM系统中的关键问题,研究者可以通过合理的子载波分配,最大化系统吞吐量和容量。
可以采用传统的贪心算法、遗传算法等进行子载波分配。
性能评估和优化。
CE-OFDM技术的研究不仅仅涉及到算法的设计和实现,还需要对其性能进行评估和优化。
可以通过理论分析和仿真实验,评估CE-OFDM系统的误码率、传输速率等性能指标,并进行优化改进。
浅析非正交多址接入技术

浅析非正交多址接入技术作者:王波梅晓莉来源:《卷宗》2015年第04期摘要:网络正以超乎我们想象的速度向前发展着,当人们刚刚享受4G网络带给我们便利的时候,5G正在实验室里孕育,相信不久的将来,5G会为我们带来更大的冲击。
虽然现在5G的很多关键技术还没有定论,但普遍认为非正交多址接入(NOMA)将是未来5G理想的多址接入复用技术。
关键词:5G;非正交多址接入(NOMA)1 非正交多址接入(NOMA)技术产生背景IMT-2020(5G)推进组《5G愿景与需求白皮书》中提出,5G定位于频谱效率更高、速率更快、容量更大的无线网络,其中频谱效率相比4G需要提升5~15倍。
在频谱资源紧缺的今天,作为一项潜在的5G关键技术,能很好地提高频谱效率的非正交多址接入(NOMA)越来越受到人们的关注。
2 非正交多址接入(NOMA)基本思想我们知道3G采用直接序列码分多址(Direct Sequence CDMA ,DS-CDMA)技术,手机接收端使用Rake接收器,由于其非正交特性,就得使用快速功率控制(Fast transmission power control ,TPC)来解决手机和小区之间的远-近问题。
而4G网络则采用正交频分多址(OFDM)技术,OFDM不但可以克服多径干扰问题,而且和MIMO技术配合,极大的提高了数据速率。
由于多用户正交,手机和小区之间就不存在远-近问题,快速功率控制就被舍弃,而采用AMC(自适应编码)的方法来实现链路自适应。
NOMA希望实现的是,重拾3G时代的非正交多用户复用原理,并将之融合于现在的4G OFDM技术之中。
从2G,3G到4G,多用户复用技术无非就是在时域、频域、码域上做文章,而NOMA在OFDM的基础上增加了一个维度——功率域。
新增这个功率域的目的是,利用每个用户不同的路径损耗来实现多用户复用。
NOMA的基本思想是在发送端采用非正交传输,主动引入干扰信息,在接收端通过串行干扰删除(SIC)实现正确解调。
正交频分复用技术的优势与不足

正交频分复用技术的优势与不足正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,简称OFDM)是一种多载波调制技术,可以在有限的频谱上传输更多的数据。
OFDM技术在无线通信领域得到了广泛的应用,如Wi-Fi、4G和5G等。
它的优势是显而易见的,但同时也存在一些不足之处。
本文将从多个角度对OFDM技术的优劣进行全面评估。
1. 优势(1)高效利用频谱资源OFDM技术能够将频谱分成若干个子载波,每个子载波可传输少量数据,但所有子载波叠加在一起,总的数据传输量却是非常可观的。
这种频谱的高效利用,使得OFDM技术能够在有限的频谱范围内实现更高的数据传输速率。
(2)抗多径衰落在无线通信中,多径效应是一个常见的问题,会导致信号衰落和失真。
由于OFDM技术将原始信号分成多个子载波进行传输,因此即使某些子载波受到了多径效应的影响,其他子载波仍然可以正常传输数据,从而提高了信号的抗多径衰落能力。
(3)易于实现和解调OFDM技术的调制和解调过程相对简单,能够利用快速傅里叶变换(FFT)和逆快速傅里叶变换(IFFT)实现高效的信号调制和解调,这使得OFDM技术在实际应用中更加容易实现和部署。
2. 不足(1)对频率同步要求高由于OFDM技术使用了大量的子载波进行数据传输,对于接收端来说,需要对这些子载波的频率进行精确的同步,如果同步出现偏差,就会导致子载波之间相互干扰,从而降低了系统性能。
(2)对射频前端性能要求高在实际应用环境中,OFDM技术对射频前端的性能要求较高,尤其是对动态范围和线性度等参数的要求。
如果射频前端的性能无法满足要求,就会导致信号失真和误码率增加。
(3)容易受到窄带干扰由于OFDM技术对频谱进行了高度分割,因此在频谱内出现窄带干扰时,往往会影响多个子载波,从而导致整个系统性能下降。
总结OFDM技术作为一种高效的多载波调制技术,在无线通信领域有着广泛的应用前景,但同时也存在一些不足。
频分复用原理及其应用研究

2015届学士学位论文频分复用原理及其应用研究频分复用原理及其应用研究摘要频分复用(FDM)是通信系统中信号多路复用方式中的一种,本质上是依据频率来分隔信道的。
频分复用技术在当今通信领域有着很重要的地位。
根据性质和特点的不同频分复用还可以被细分为传统的频分复用(FDM)和正交频分复用(OFDM)。
本论文主要由以下几个部分组成。
第一部分介绍频分复用基本原理,系统实现以及其应用特点;第二部分介绍正交频分复用的基本原理及DFT的实现;第三部分主要介绍在实际应用中当载波频率接近时,频谱会发生重叠,传统的频分复用解调效果容易出现失真,正交频分复用由于其载波的正交性特点,在频谱发生重叠时可以保证解调效果;最后通过MATLAB程序中的SIMULINK仿真图来表现正交频分复用的优越之处。
关键词频分复用;正交频分复用;MA TLAB仿真Frequency division multiplexing principle and its applicationresearchAbstract Frequency division multiplexing (FDM) is a kind of signal multiplexing mode in communication system, which is divided by frequency channel essentially. Frequency division multiplexing technology is very widely used in today's communication. Frequency division multiplexing can also be divided into the traditional frequency division multiple(FDM) and orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) depending on the nature and characteristics.This paper consists of the following parts. The basic principle of frequency division multiplexing, system implementation and its application characteristics are introduced in the first part . The basic principle of orthogonal frequency division multiplexing and its realization of DFT are introduced in the second part .Due to its characteristics ,orthogonal frequency division multiplexing can guarantee the demodulation compare with the traditional frequency division multiplexing when the carrier frequency is close to in the practical application, spectrum overlap happens ,which is introduced in the third part .Finally by SIMULINK of MA TLAB simulation diagram to show the superiority of the orthogonal frequency division multiplexing.Keywords Frequency division multiplexing; Orthogonal frequency division Multiplexing ;MA TLAB simulation淮北师范大学2015届学士毕业论文频分复用原理及其应用目录1.引言 (1)2频分复用基本原理及实现 (2)2.1频分复用的基本原理 (2)2.2 频分复用系统应用及其特点 (2)3正交频分复用基本原理及实现 (4)3.1正交频分复用原理 (4)3.2 DFT的实现 (6)3.3 正交频分复用的优缺点 (8)4频分复用原理的应用 (9)4.1系统仿真主要模块的介绍 (9)4.2频分复用系统仿真的实际应用分析 (9)4.3 仿真结果分析 (14)结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)淮北师范大学2015届学士毕业论文频分复用原理及其应用1.引言在通信系统中,一般情况下用来传输信号的物理信道的传输能力是比一路传输信号的需求要大的很多,这时候就可以让多路信号共同来利用该物理信道。
本科毕业论文 OFDM技术的研究与仿真

OFDM技术的研究与仿真刘彦波燕山大学毕业设计(论文)任务书摘要本文介绍了OFDM的基本原理及应用然后用MATLAB软件对OFDM 技术进行仿真分析。
首先简单介绍了OFDM的基本原理、引用领域及发展现状、趋势。
为之后的仿真平台构建奠定基础。
其次,对OFDM系统进行系统平台构建、写出系统流程图。
通过阅读相关书籍和文献资料写出MATLAB语言的仿真程序,并进行调试和修改。
通过软件仿真出OFDM系统在QPSK调制下和没有插入保护间隔的波形图。
最后,通过对QPSK调制和解调方式原理的学习,配合MATLAB的仿真图对仿真结果进行比较分析得出其对误码率的影响。
关键词正交频分复用;MATLAB;仿真;误码率AbstractThis paper introduces the basic principles of OFDM and its application software and then analysis OFDM technology using the MATLAB simulation.First of all, it introduced the basic principles of OFDM briefly, citing the development of the area and the status, trends. And it will do help for the foundation platform in future.Secondly, we build the system of the OFDM system platform to write the system flow chart. Reading relevant books and literature, it's the way to write, debug and modify the simulation program. By simulating software of OFDM system in the QPSK modulation,we can drew the waveform which is not to insert the guard interval.Finally, we analyze MATLAB simulation diagram of the simulation results to get the impact of the error rate by learning the way of QPSK modulation and demodulation principles.Keywords OFDM; MATLAB; Simulation; BER目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2OFDM系统的概述 (1)1.2.1 OFDM历史 (1)1.2.2 OFDM现状 (2)1.2.3 OFDM技术的应用 (3)1.2.4 OFDM技术的优势和不足 (6)1.3本论文的主要任务 (8)第2章OFDM基本原理 (9)2.1多载波调制理论简介 (9)2.2OFDM系统的基本模型 (11)2.3OFDM系统调制解调的FFT实现 (12)2.4OFDM系统正交性原理 (13)2.5保护间隔和循环前缀 (15)2.5.1 保护间隔插入的原理 (15)2.5.2 插入保护间隔后的OFDM系统分析 (15)2.6傅立叶变换的过采样 (18)2.7OFDM信号的频谱特性 (19)2.8OFDM系统的关键技术 (20)2.9本章小结 (22)第3章OFDM系统的仿真与分析 (23)3.1OFDMD的系统仿真 (23)3.1.1 MATLAB的简介 (23)3.1.2 OFDM模型的参数选择 (25)3.1.3 MATLAB仿真步骤 (26)3.1.4 结果分析 (26)3.2本章小结 (27)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (32)附录1 (33)附录2 (38)附录3 (42)附录4 (46)第1章绪论1.1 课题背景在当今的人类社会,信息和通信两个词汇越来越多的出现在人们的生活当中。
光通信网络中的OFDM技术研究

光通信网络中的OFDM技术研究随着互联网和移动通信的快速发展,光通信网络的需求急剧增加,而OFDM技术(正交频分复用技术)作为一种高效可靠的调制技术,正在被广泛应用于光通信网络中。
本文将从OFDM技术的基本原理、优势及在光通信网络中的研究进展等角度进行探讨。
首先,让我们来了解一下OFDM技术的基本原理。
OFDM技术利用了频域的正交性,在光通信网络中将宽带光信号分成多个窄带子载波,并在每个子载波上进行并行数据传输。
这些子载波之间的频谱互不重叠,通过调制和解调可以实现多信道同时传输。
OFDM技术的核心是FFT(快速傅里叶变换)和IFFT(傅里叶逆变换)算法,可以将频域信号转换为时域信号,并实现高效的频谱利用和抗多径衰落的能力。
接下来,在光通信网络中,OFDM技术具有许多优势。
首先,OFDM技术可以充分利用光通信网络的带宽资源,提供更高的传输容量和更大的系统吞吐量。
同时,OFDM技术在光纤传输中对抗时延扩散和多径衰落具有较强的鲁棒性,有效提高信号的传输质量和系统的可靠性。
此外,OFDM技术还具备自适应调制技术,可以根据信道条件实时调整子载波的调制方式,提供更好的信号传输性能。
针对光通信网络中OFDM技术的研究进展,主要有以下几个方面:调制技术研究、信道估计与均衡、频偏估计与补偿以及功率分配优化。
第一,调制技术研究。
针对光通信网络的特点,研究者们正在探索适用于OFDM技术的调制技术,如多进制调制技术、相干调制技术等,以提高传输效率和可靠性。
第二,信道估计与均衡。
光纤传输中存在多径效应和频率选择性衰落等问题,需要进行精确的信道估计和均衡来抵消信号的失真。
研究者们正在研究利用导频序列、盲估计等技术来实现准确的信道估计与均衡,以提高系统的性能。
第三,频偏估计与补偿。
由于光通信网络中信号传输路径的复杂性,会引起信号的频偏,从而影响信号的传输质量。
研究者们正在研究利用算法和技术来实现准确的频偏估计和补偿,以提高信号的传输质量和系统的可靠性。
4G移动通信传输关键技术及应用优势

4G移动通信传输关键技术及应用优势4G移动通信传输关键技术指的是在4G移动通信系统中,实现高速数据传输和优质通信质量所必需的技术。
以下是4G移动通信传输关键技术的一些主要方面:1. 正交频分复用技术(OFDM):OFDM技术可以将传输信道分成多个较窄的子信道,每个子信道都使用不同的频率进行传输,从而提高信道利用率和数据传输速率。
2. 具有多输入多输出(MIMO)技术:MIMO技术利用多个天线进行数据传输和接收,可以提高信号覆盖范围和传输速率,并减少信号传输的干扰和衰减。
3. 高级的调制解调器:4G系统采用16QAM和64QAM等高级调制解调器,可以在较小的带宽内传输更多的数据,提高数据传输速率。
4. 高效的信道编码和解码技术:4G系统采用具有较高纠错性能的调制编码技术,能够减少数据传输时的错误率,提高数据传输的可靠性。
5. 快速数据调度和分配技术:4G系统采用智能数据调度和分配算法,能够根据用户需求和网络状况,合理分配网络资源,优化数据传输效率。
1. 高速数据传输:4G系统的传输速率比3G系统提高了数倍,可以支持更高的数据速率,满足用户对高速数据传输的需求,实现更快的下载和上传速度。
2. 较低的时延:4G系统采用了较低的传输时延,可以实现更快的网络响应速度,提高了用户对实时通信和互动游戏等应用的体验。
3. 更稳定的信号覆盖:4G系统采用了MIMO技术和智能分集技术,能够提高信号覆盖范围和传输质量,减少信号传输的干扰和衰减,提高网络的稳定性。
4. 多媒体传输的支持:4G系统支持高清视频播放、视频通话和在线游戏等多媒体应用,能够实时传输大容量的多媒体数据,提供更丰富和高质量的服务。
5. 更好的移动性支持:4G系统采用了智能的信道切换和快速数据调度技术,能够实现无缝切换和平滑漫游,提供更好的移动性支持,保证用户在移动状态下的通信质量。
4G移动通信传输关键技术的应用优势可以提供更快速、更稳定和更高质量的数据传输服务,满足用户对高速数据传输和多媒体应用的需求,推动移动通信技术的发展。
无线通信中的OFDM技术原理及应用教程

无线通信中的OFDM技术原理及应用教程OFDM技术(正交频分复用技术)是现代无线通信领域中常用的一种多载波调制技术。
它能够有效地抵抗多径传播和频偏等问题,提高无线信号的传输质量和系统容量,被广泛应用于Wi-Fi、LTE等无线通信标准中。
本文将从OFDM技术的原理和应用两个方面进行介绍。
一、OFDM技术的原理OFDM技术将高速数据流分为多个较低速率的子载波,每个子载波之间正交,通过多个子载波同时传输数据。
这样可以充分利用频谱,并且能够抵抗多径传播带来的码间干扰。
OFDM系统包含三个主要的过程:调制、并行传输和接收端处理。
1. 调制:OFDM系统使用QAM或PSK等调制方式将原始数据信号转换为复数形式的符号。
复数符号在频域上表示为一个复数序列。
每个复数符号代表一个子载波上的数据。
2. 并行传输:OFDM系统将调制后的符号并行地发送到不同的子载波上。
每个子载波负责传输一部分数据,子载波之间正交避免了码间干扰。
3. 接收端处理:接收端利用FFT(快速傅里叶变换)将接收到的OFDM信号从频域转换为时域。
然后,对每个子载波信号进行解调和译码,将其恢复为原始数据信号。
二、OFDM技术的应用OFDM技术在无线通信领域有广泛的应用,以下列举了几个主要的应用领域。
1. Wi-Fi网络:OFDM技术是Wi-Fi网络中使用的一种调制技术。
Wi-Fi网络使用的是802.11标准,其中包括了多个子标准,如802.11a、802.11g和802.11n等。
这些子标准中的大部分都采用了OFDM技术,用于提供高速、稳定的无线网络连接。
2. 移动通信:OFDM技术也被广泛应用于移动通信领域,如LTE(Long Term Evolution)网络。
LTE网络采用了OFDMA(OFDM Access)技术,将频谱划分为不同的子载波,用于同时传输多个用户的数据。
这样可以提高系统容量和频谱效率,实现高速的移动数据传输。
3. 数字电视和广播:OFDM技术在数字电视(DVB-T)和广播(DAB)中也有应用。
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通 、巾国电信均 获得 T D — L T E 牌 照 。此举 标 志着 巾同这一世 界上最 大 的移动 通信市 场正式 进人 4 G时代 。
基于 O F D M/ O F D MA的 T D — L T E系统 利用灵 活 的运 作方式 提供 了给用 户带来 了极 好 的用 户体 验 。
但是人们的需求是永无止境的, 存当今的无线通信产业巾, 依然会存在着这样一种用户需求 : 一方面, 希望无线数据能够高速传输 ;另一方面,还希望无线数据能够高质量的传输。实际上 ,这种需求体现了整 个通信技 术 的最 基本 的矛盾 ,即有 效性 和可靠 性 的矛盾 。大多 时候 ,需 要在 两者 之间 做一个平 衡 。为 了推
进这个 平衡点 ,需要付 …一 些代价 。这 样 的代价通 常体现 存实现 复杂 度上或 者频谱 资源上 。随着 巳 I l 、 - 片处理 速度 的提高 以及 高性 能的 F P G A等并 行处理 平 台的发展 ,实现 复杂度 逐渐变 得不 那么 棘手 。真正棘 手的是
频谱的问题 , 不可否认 , 频谱是一种不可再生的黄金资源 , 从国外巨额的频谱拍卖价格巾可见一斑。 所以,
N O F D M)的传输方 案。 与 今最为流行 交频分复J n( O r l h o g o n a l F r e q u e n ( : Y D i v i s i o n Mu h i p l e x i n g ,O F D M)相比,
陔方案在一定程度 提高 丫频 效率 。在接收端 ,进行最大似然检测 。通 过理论 i 导以及仿真证 明r r该方 窠的呵
付锴 睿
( 哈尔滨理_ ¨ 大学 测控技 术与通信j r 程学院 ,I I 合 尔滨 1 5 0 0 8 0)
摘要 : 针对当今无线频谱稀缺的符状 , 摊f r ~・ 种非 交频分复川 ( N o J 1 - f h l h o g r , n a I F r e q u Y D i v i s i o n Mu l t i p l e x i n g ,
行性。
关键词 : E 交频分复川 ;" 交频分复川 ;频 效率 ;最人似然检测
中 图分 类号 :r r N 9 1 1 . 6 文 献 标 志 码 :A 文章 编 号 : 1 0 0 7 — 9 8 4 X ( 2 0 1 4 ) 0 6 — 0 0 5 0 — 0 5
2 0 1 3年 1 2月 4日,『 f I 华 人 民共 和同 T信部 正式 向 大 电信 运营商 发放 4 G 牌 照 ,r f I 同移 动 、叶 t 同联
国内外学者花 费了大量 精 力放在 无线 频谱效 率 的改 善方 案上 。改善频谱 效率 的最 直接 的方法 就是采 用高 阶 调制 ,但 是 噪声 容 限义限制 了星 座 网的无节 制 的变大 。在 这种情 况下 ,O F D M 技 术孕 育而生 。O F D M 可 以 被 当作一种渊 制技术 ,也可 以被 当作一 种复 用技术 ,同时也 可 以被 认为 一种最 优 的多载 波传输技 术” 。 。它
机接 人点之 间所 占用 的资 源互不 影响 。 这 里需 要指 f ¨ 的一点 是互不 影响 的意思 并非 不允许 重叠 , 例如 O F D M 子 载波之 间是 有重叠 的 ,但 是仍 然可 以保 持正 交 ,而且 这种重 叠是保 持 正交 的最 大限度 的重叠 ,稍后将 给
f l I 详细数学证明。无论时间资源 、 频率资源还是扩频码资源都不是无穷无尽的” ’ 。如果一定要保持严格的
收 稿 日期 :2 0 1 4 — 0 8 — 1 7 作 者简 介:付饼  ̄ i t ( 1 9 9 1 一) ,
借助于 F F T / I F F T巧妙地把串行传输 的数据流转换成并行传输的数据流。 这样做的好处是把无线信道进行了 频域划分 , 存每个子载波内信号呈现平坦衰落 ,在接收端即使采用一个抽头的均衡器就可以消除衰落信道 的影响,这样就能很好地弱化了无线信道频率选择性的影响。另外 ,O F D M系统还可以和 M I M O技术进行 无 缝结合 ,从 而 为空问复 用或 者空 问分集 创造 了便利 条件 。 随着 4 G牌照 的正式 发放 ,2 0 1 3年 5月 ,T业 和信 息化 部 、发 改委 和科技 部共 同成立 I M T 一 2 0 2 0推 进
组 ,作 为 5 G 推进 一 r 作 的平 台 ,旨存推 动 国内 自主研 发 的 5 G 技术 成 为吲际标 准 ,并首 次提 f ¨ 了我 要 存
5 G标准制定- _ f 1 起到引领作用的宏伟 目 标 。 。目前,N D o C o M o 、 爱立信 、 诺基亚 、三星 、 华为 、 大唐电 信 、巾兴 等通信公 司不 约而 同的把 注 : 卷力集 巾在大规 模天线 、非正 交 多址技 术 、高频段 新型波 形设计 等关
笫3 0卷笫 6
2 ( ) l 4 q -1 1 川
齐 r n a l o f Qi q i h a r Un i v e r s i t y
Vo | 3( ) . No . 6
No v . . 2 0l 4
非 正 交频分 复用技 术 的研 究
键技术上 。其 巾 ,非 正交 技术是 本 文研究 的重 ・ 。 非 正交技术 是 和传 统意 义上 的正 交技术 市 H 刘‘ 应 的 。讨论 正 交性 的前提 必须要 引入 “ 域 ”的概念 。无论
是T D M A系统 、 F D M A系统还是 C D M A系统都是利用某个域正交性设计而成的。实际上 , 多址问题是一个 资 源分配问题 。例 如在 F D MA系统 巾 ,每 次的随机 接人都要 独立 地 占用 一段 频率 资源 。所谓正 交 ,就是 随