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。
浅谈非正交多址技术
浅谈非正交多址技术(NOMA)摘要：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。
本文将先简述非正交多址技术的技术原理与特点，与3G，4G时代的技术性能对比以及与面向5G的其他多址接入技术作对比，来分析非正交多址技术（NOMA）的性能优势。
关键字：非正交多址技术，5G。
1非正交多址技术(NOMA)的基本原理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。
虽然采用SIC接收机会提高设计接收机的复杂度，但是可以很好地提高频谱效率，NOMA的本质即为通过提高接收机的复杂度来换取良好的频谱效率.下面我们做一个简单的推导来简述原理。
假设UE1位于小区中心，信道条件较好；UE2位于小区边缘，信道条件较差。
我们根据UE的信道条件来给UE分配不同的功率，信道条件差的分配更多功率，即UE2分配的功率比UE1多。
发射端假设基站发送给UE1的符号为 x1，发送给UE2的数据为 x2，功率分配因子为 a。
则基站发送的信号为s=sqrt(a) x1 + sqrt(1-a) x2因为UE2位于小区边缘，信道条件较差，所以我们给UE2分配较多的功率，即0 < a < 0.5。
接收端UE2收到的信号为y2=h2 s + n2 = h2( sqrt(a) x1 + sqrt(1-a) x2 ) + n2因为UE2的信号x2分配的功率较多，所以UE2可以直接把UE1的信号x1当作噪声，直接解调解码UE2的信号即可。
UE1收到的信号为y1=h1 s + n1 = h1( sqrt(a) x1 + sqrt(1-a) x2 ) + n1因为UE1的信号 x1 分配较少的功率，所以UE1不能直接调节解码UE1自己的数据。
相反，UE1需要先跟UE2一样先解调解码UE2的数据 x2。
解出 x2 后，再用 y1 减去归一化的 x2 得到UE1自己的数据，y1 - h2 sqrt(1-a) x2 .最后再解调解码UE1自己的数据。
基于正交频分复用技术的通信系统研究
基于正交频分复用技术的通信系统研究随着科技的不断发展，通信技术在我们的日常生活中起到了越来越重要的作用。
而正交频分复用技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）则成为了现代通信系统中一种非常重要的技术手段。
本文将从OFDM的基本原理和技术特点，以及OFDM在通信系统中的应用方面进行探讨。
一、OFDM的基本原理和技术特点OFDM技术是利用载波正交性来提高带宽利用率的一种技术。
其原理是将整个频带分成许多子载波，使得每个子载波的带宽很小，这样就可以降低频率间的干扰。
同时，OFDM技术还可以通过子载波数量的调整来适应不同的频谱需求。
与传统的单频率分复用技术（Single Frequency Division Multiplexing，SFDM）相比，OFDM技术优势主要体现在以下几个方面：1. 高速传输：OFDM技术可以将信号打散在多个独立子载波上，不同信号可以在不同子载波上独立传输，从而提高了数据传输速率和带宽利用率。
2. 抗多径传输：多径传输是指信号在传输过程中经过多次反射和干扰，导致传输质量下降。
OFDM技术通过子载波之间的正交性来避免了多径传输引起的干扰，从而提高了信号的传输质量和系统的可靠性。
3. 适应性调制：OFDM技术支持不同的子载波之间采用不同的调制方式，如QPSK、16-QAM等，这样就可以根据信道质量的变化动态调整子载波的调制方式，从而提高了系统的适应性和稳定性。
二、OFDM在通信系统中的应用OFDM技术在许多通信系统中得到了广泛的应用，包括数字电视、无线局域网、移动通信和卫星通信等。
以下是OFDM在几个重要应用中的具体应用情况：1. 数字电视：OFDM技术在数字电视中得到了广泛应用，其优势在于可以提供高速数据传输和较高的频谱利用率。
此外，OFDM还可以对频段进行透传，从而实现多次轮播和点播等功能。
2. 无线局域网：OFDM技术在无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）中得到了广泛的应用，主要是因为其高速传输和较低的传输延迟。
《OFDM技术的介绍》课件
要点二
分集技术应用
采用分集技术可以减小多径衰落的影响，提高信号的可靠 性。
05
OFDM技术的未来发展
高速移动通信中的OFDM技术
高速移动通信中，OFDM技术能够提供更高的数据传输速率和更好的频谱效率， 支持高速移动设备的通信需求。
未来发展中，OFDM技术将进一步优化信号处理算法，提高频谱利用率和抗多径 干扰能力，以适应更高速的移动通信环境。
《ofdm技术的介绍 》ppt课件
目 录
• OFDM技术概述 • OFDM技术的基本原理 • OFDM技术的应用场景 • OFDM技术的关键技术问题 • OFDM技术的未来发展
01
OFDM技术概述
OFDM技术的定义
定义
正交频分复用（OFDM）是一种多 载波调制技术，它将高速数据流分割 为多个低速子数据流，然后在多个正 交子载波上并行传输。
OFDM技术的特点与优势
适用于多径环境和频率选择性衰落信道
01
由于OFDM技术具有抗干扰和抗衰落能力，因此特别适合于无
线通信信道中的多径和频率选择性衰落问题。
频谱资源利用率高
02
通过频谱复用和子载波的正交性，OFDM技术能够实现频谱资
源的充分利用，提高了通信系统的频谱效率。
支持高速数据传输
03
OFDM技术能够支持高速数据传输，适用于宽带无线通信系统
未来发展中，基于软件定义无线电的 OFDM技术将进一步探索如何实现动 态频谱管理、自适应调制解调和高效 资源分配等方面的优化。
感谢观看
THANKS
解释
OFDM通过将数据分配到多个子载波 上，提高了频谱利用率，并具有抗多 径干扰和频率选择性衰落的能力。
OFDM技术的历史与发展
正交多址接入和非正交多址接入的原理
正交多址接入 (OMA)
•OMA 是一种多址技术，其中每个用户使用一个正交信道，该信道与其他用户的信道无关。
•正交信道不会干扰彼此，允许并发传输而不会出现碰撞。
•OMA 技术包括：
–频分多址 (FDMA)
–时分多址 (TDMA)
–码分多址 (CDMA)
非正交多址接入 (NOMA)
•NOMA 是一种多址技术，其中多个用户共享相同的频谱和时隙。
•不同用户的信号通过功率控制和用户分组进行区分，以最大化多路复用增益。
•NOMA 技术允许同时从多个用户接收信号，提高频谱利用率和容量。
原理
OMA
•在 OMA 中，每个用户分配一个正交信道，该信道具有独特的频段、时隙或扩频码。
•用户使用正交调制技术，例如正交振幅调制 (QAM) 或正交频分复用 (OFDM)，在自己的信道内传输数据。
•接收器使用匹配滤波器或解扩码器将其他用户的信号滤除，只接收分配给自己的信号。
NOMA
•在 NOMA 中，多个用户共享相同的频谱和时隙，但使用不同的功率级和用户分组。
•功率控制用于确保较强用户的信号比较弱用户的信号有更高的功率。
•用户分组用于将用户分为具有相似信道条件的组。
•接收器使用迭代解码算法，例如层解码或消息传递解码，从多个用户的信号中恢复数据。
优点
OMA
•低干扰
•高频谱利用率
•适用于时变信道
NOMA
•高容量
•适用于蜂窝网络中边缘用户的连接•降低延迟
缺点
OMA
•信道资源分配复杂
•频谱利用率可能低于 NOMA NOMA
•接收器复杂度较高
•对信道条件敏感。
ofdm技术概念
OFDM技术概念引言OFDM（正交频分复用）技术是一种在无线通信中广泛应用的调制技术。
它的优点包括抗多径衰落、高频谱利用率等，使得它成为了现代无线通信系统中主要的调制方案之一。
本文将全面、详细、完整地探讨OFDM技术的概念，包括原理、应用以及优缺点等方面。
基本概念正交频分复用（OFDM）OFDM技术是一种将频谱分成多个小的子载波的调制技术。
这些子载波之间正交（即互不干扰），并且每个子载波可以独立传输数据。
OFDM将一条宽带信号分成多个窄带信号，提高了频谱的利用效率。
OFDM原理子载波OFDM技术将频谱分成多个子载波，每个子载波都有自己的频率和相位。
这些子载波之间互相正交，即相互之间没有干扰。
每个子载波的频谱宽度相对较窄，因此能够更好地抵抗多径衰落。
傅里叶变换OFDM技术利用傅里叶变换将时域信号转换成频域信号，从而实现将宽带信号分成多个窄带信号的目的。
傅里叶变换可以将时域信号表示为频域信号的加和形式，通过傅里叶变换，可以得到每个子载波的频域信息。
调制与解调OFDM技术利用调制和解调来完成信号的发送和接收。
调制将数字信号映射到每个子载波上，而解调则将每个子载波的信号重新组合成原始的数字信号。
调制和解调过程需要使用相应的调制方案和解调算法。
OFDM的应用无线通信OFDM技术在无线通信中得到了广泛应用。
其抗多径衰落的特性使得它能够在存在多径传播的信道中工作，提供更好的通信质量。
同时，OFDM的高频谱利用率也使得它成为了4G和5G等无线通信系统中的重要调制技术。
数字电视OFDM技术在数字电视领域也有重要应用。
通过将数字电视信号分成多个子载波进行传输，可以提高信号的抗干扰能力和传输质量。
同时，在接收端，通过解调和重新组合子载波信号，可以恢复原始的数字电视信号。
网络通信OFDM技术在网络通信中的应用也非常广泛。
在有线网络中，OFDM可以用于光纤通信和电力线通信等领域。
在无线局域网（WLAN）中，OFDM被广泛应用于IEEE802.11标准（Wi-Fi）中，提供高速和稳定的无线网络连接。
简述OFDMA的原理
简述OFDMA的原理
OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）是一种多用户接入技术，它基于正交频分复用（OFDM）调制技术，能够将频谱划分为多个子载波，实现多用户之间的并行通信。
OFDMA的原理如下：
1. 频谱划分：首先，将可用的频谱带宽划分为若干个子载波。
每个子载波都拥有独立的频率，相互间隔足够大，以避免频率交叉干扰。
2. 资源分配：将可用的子载波分配给不同的用户或服务，不同用户或服务可获得不同数量的子载波资源来传输数据。
资源分配可以根据用户需求、信道状况等因素进行动态调整以实现资源的高效利用。
3. 正交调制：每个子载波使用正交频分复用（OFDM）调制技术，将数字信号分解为多个窄带子信号，每个子信号都在不同的子载波上传输。
由于子载波之间正交，因此可以在相同的频带上同时传输多个用户的数据。
4. 接收处理：接收端将接收到的信号进行正交补偿处理，将各个子载波的信号分离开，并提取出对应的数据。
接收端根据分配的资源，对各个子载波上的数据进行解调、解调和。
通过OFDMA技术，多个用户可以在同一频带上进行并行的通信，同时提高了
频谱利用率和系统容量。
OFDMA常用于无线通信系统中，如LTE和WiMAX 等。
移动通信系统概述—非正交多址接入技术
➢ NOMA的另一个优点是，无须知道每个信道的CSI，从而有望在高速移动场景下获得 更好的性能。
• 非正交多址接入技术的原 理
➢ 非正交多址技术NOMA是一种功 分多址的方案，与正交多址技术 通过频域或码域上的调度实现分 集增益不同，非正交多址技术 NOMA则通过将不同信道增益情 况下多个用户在功率域上的叠加 获得复用增益。非正交多址技术 NOMA的基本原理如图所示。
➢ 传统的正交多路接入技术由于较低的频谱利用率，不能满足5G的性能。 ➢ 非正交多址技术(Non-Orthogonal Mutiple Acess, NOMA)的提出，改变了
原来在功率域由单一用户独占资源的策略，提出功率也可以由多个用户 共享的思路，在接收端系统可以采用干扰消除技术将不同用户区分开来。
• 非正交多址接入技术的原 理
➢ 在发送端，不同发送功率的信号在频率完全复用，仅通过功率来区分;在接收端，基 于不同的信道增益，通过串行干扰抵消算法依次解出所有用户的信号。
➢ 在用户端，通过串行干扰抵消算法依次解出所有用户的发送信号。最优的解码顺序 应该为用户接收信号的信干噪比的降序。在没有差错传播的理想情况下，每个用户 都可以准确地解出已经发送的信号。
• 非正交多址接入技术的特 点
➢ 从2G、3G到4G，多用户复用多址技术主要集中于对时域、频域、码域的研究，而 NOMA在OFDM的基础上增加了一个维度一功率域。新增的功率域可以利用每个用 户不同的路径损耗来实现多用户复用。
➢ 要实现多用户在功率域的复用，需要在接收端加装一个串行干扰抵消(Sucessise Interference Cancellation, SIC) 模块，通过这一干扰消除器，加上信道编码，如低密度 奇偶校验码(LDPC)等，就可以在接收端区分出不同用户的信号。
OFDM技术和CE-OFDM技术的研究
OFDM技术和CE-OFDM技术的研究
OFDM（正交频分复用）技术是一种广泛应用于无线通信系统中的调制方案。
OFDM的主要优点是具有高频谱效率、对抗多径干扰、易于实现软协同解码等特点。
在OFDM系统中，发送端使用离散傅里叶变换（DFT）将数据调制到频域中，接收端使用逆离散傅里叶变换（IDFT）将数据解调回时域。
由于OFDM需要对所有子载波进行独立的处理，因此需要对每个子载波进行频率同步和相位同步。
然而，在现实世界中，多径信道会导致信号在接收端产生不同程度的失真，从而导致
频率和相位同步错误。
为了克服这一问题，一种称为CE-OFDM（循环延迟频移OFDM）技术
被提出。
CE-OFDM技术是由CE-CPM（循环延迟频移相干相位调制）技术发展而来。
CE-CPM技术将数据调制成信号序列，并用指定数量的零误码缓冲区域使其进行频率同步和相位同步。
信号序列经过一个循环延迟频移器，与一个载波相乘并输出到发送端。
在接收端，接收到
的信号首先被输入到一个频率标定器中进行频率同步，并进入相干解调器中进行相位同步。
这样，这种技术可以克服多径衰落和同步问题。
尽管CE-OFDM技术具有高级别的同步性能和鲁棒性，但其计算要求非常高，因此无法
在一些低功率和低计算能力的设备上实现。
因此，该技术通常仅用于高精度频率和相位校
准所需的高要求的应用程序中，如航空和医疗领域。
关于OFDM技术的文献综述
文献综述题目：OFDM技术在低压电力线载波通信中的重要性OFDM技术在低压电力线载波通信中的重要性沈阳农业大学学士学位论文文献综述摘要：电力线载波通信，作为一种新的家庭宽带接入手段，近几年引起了人们极大的关注，宽带电力线正在成为走入家庭的第三条宽带线。
低压电力线载波通信技术由于涉及家庭自动化和家庭上网的良好前景而倍受瞩目。
但是电力线信道固有的噪声干扰、频率选择性衰减和多径传播特性大大影响了其通信性能。
而正交频分复用（OFDM）技术被认为是目前在具有频率选择性衰减特性通信环境中实现高速信号传输的主流技术，因此，基于OFDM技术的低压电力线载波通信是一个很有价值的研究课题。
本文在通过介绍OFDM技术的基本原理和实现的基础上，针对OFDM技术在低压电力线载波通信中的技术优势，以及如何利用以OFDM技术为主的交织编码技术来提高通信安全性的问题来阐述OFDM技术的重要性。
关键词：电力线载波通信；正交频分复用（OFDM）；应用；重要性电力线载波是电力系统特有的通信方式，电力线载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术[1]。
最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。
所以对于像我国这样幅员辽阔的国家来说，发展电力线电力线载波技术的意义非常重大。
随着信号处理等技术的发展，低压配电网载波通信被广泛认为是楼宇自动化、保安监控、办公自动化、远程抄表等领域替代专用网络的一种重要的数字通信方式[2]。
低压电力线载波通信在德、英、日等国家已取得了突破性的进展。
最早提出低压电力线载波通信概念并进行可行性研究的是英国曼彻斯特NORWEB供电公司，他们在完成世界上首次配电网上的25 个终端用户的电话与数据通信试验后（1992－1993）,已开发出 2MHz 带宽内速率为1Mbps的系统.随后英国SWEB公司在电力线上开发提供包括水、天然气、电能自动抄表功能的系统[3]。
目前，美国Intellon公司开发出了基于扩频通信的SSC P300/P400系列芯片。
数字电视信号传输设施中的时分复用与频分复用技术
数字电视信号传输设施中的时分复用与频分复用技术时分复用（TDM）与频分复用（FDM）是数字电视信号传输设施中常用的技术手段。
通过合理地利用频带资源，可以提高数字电视信号的传输效率和质量。
本文将分别介绍时分复用技术和频分复用技术在数字电视信号传输中的应用。
时分复用技术通过将多个数字电视信号按照时间顺序交错在一个通信信道上进行传输。
每个数字电视信号在一段时间内独占整个传输带宽资源，然后按照一定的时间间隔轮流传输。
在接收端，通过对传输数据进行恢复和复用，将多个数字电视信号按照原始顺序重新分离出来。
由于每个数字电视信号只占用很短的时间，所以当网络传输速率足够高时，可以同时传输多个数字电视信号。
时分复用技术的优点是可以提高传输效率，有效利用带宽资源。
同时，由于数字电视信号在时间上进行分离，因此不同信号之间不会相互干扰。
这样，即使出现某个数字电视信号传输异常，也不会影响其他信号的正常传输。
此外，时分复用技术还易于实现和管理，所需的硬件和软件资源相对较少。
频分复用技术则是将不同数字电视信号按照不同的频率进行分离和传输。
每个数字电视信号占用不同的频段，在传输过程中不会相互干扰。
在接收端，通过对传输数据进行频率解调和重组，将各个数字电视信号分离出来，并按照原始顺序重新组合。
频分复用技术的核心在于将不同信号的频率进行分离，因此需要较为精确的频率划分和控制。
频分复用技术在数字电视信号传输中具有较高的灵活性和可扩展性。
通过合理地划分频段和控制频率，可以同时传输多个数字电视信号。
频分复用在多路传输中可以提供较为稳定的传输质量，不容易受到环境和干扰的影响。
此外，频分复用技术还可以与其他传输技术相结合，如正交频分复用（OFDM）技术，进一步提高传输效率和穿透性。
在数字电视信号传输设施中，时分复用与频分复用技术可以根据具体的应用场景进行灵活组合和选择。
在资源充裕且对传输效率要求较高的情况下，可以考虑同时使用时分复用和频分复用技术，以提高传输带宽和效率。
NOMA技术
为了满足飞速增长的移动业务需求，人们已经开始在寻找既能满足用户体验需求又能提高频谱效率的新的移动通信技术。
在这种背景下，人们提出了非正交多址技术（NOMA）。
非正交多址技术（NOMA）的基本思想是在发送端采用非正交发送，主动引入干扰信息，在接收端通过串行干扰删除（SIC）接收机实现正确解调。
虽然，采用SIC技术的接收机复杂度有一定的提高，但是可以很好地提高频谱效率。
用提高接收机的复杂度来换取频谱效率，这就是NOMA技术的本质。
NOMA的子信道传输依然采用正交频分复用（OFDM）技术，子信道之间是正交的，互不干扰，但是一个子信道上不再只分配给一个用户，而是多个用户共享。
同一子信道上不同用户之间是非正交传输，这样就会产生用户间干扰问题，这也就是在接收端要采用SIC技术进行多用户检测的目的。
在发送端，对同一子信道上的不同用户采用功率复用技术进行发送，不同的用户的信号功率按照相关的算法进行分配，这样到达接收端每个用户的信号功率都不一样。
SIC接收机再根据不同户用信号功率大小按照一定的顺序进行干扰消除，实现正确解调，同时也达到了区分用户的目的，如图1所示。
总的来说，NOMA主要有3个技术特点： 1、接收端采用串行干扰删除（SIC）技术。
NOMA在接收端采用SIC技术来消除干扰，可以很好地提高接收机的性能。
串行干扰消除技术的基本思想是采用逐级消除干扰策略，在接收信号中对用户逐个进行判决，进行幅度恢复后，将该用户信号产生的多址干扰从接收信号中减去，并对剩下的用户再次进行判决，如此循环操作，直至消除所有的多址干扰。
与正交传输相比，采用SIC技术的NOMA的接收机比较复杂，而NOMA技术的关键就是能否设计出复杂的SIC接收机。
随着未来几年芯片处理能力的提升，相信这一问题将会得到解决。
2、发送端采用功率复用技术。
不同于其他的多址方案，NOMA 首次采用了功率域复用技术。
功率复用技术在其他几种传统的多址方案没有被充分利用，其不同于简单的功率控制，而是由基站遵循相关的算法来进行功率分配。
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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