正交频分复用系统的误码率分析

正交频分复用系统的误码率分析
正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）是一种广泛应用于无线通信领域的多载波数字调制技术。

它将数据流分为多个子载波进行传输，这些子载波之间是正交的，不会相互干扰。

OFDM系统的优点包括在多径衰落环境下，提供
了比单载波调制技术更好的抗干扰性能、频带利用率高以及容易
实施低复杂度的均衡和解调等等。

OFDM系统的一个重要的评估指标是误码率（Bit Error Rate, BER）。

本文将从OFDM系统的原理、调制方式以及相关的信道
模型切入，详细分析OFDM系统中的误码率计算方法及其应用。

一、OFDM系统原理
OFDM系统是通过将要传输的信号分成若干个并行的低速子信号，然后用这些符号同时设置在不同的载波上来实现发送。

对于
每个载波都是按照一个相同的参数进行生成，其中相位相邻的载
波之间应该正交，以确保彼此不会影响。

在这些载波的基础上，
可以使用QPSK调制或调制方案来生成符号，将这些符合交错设
置在子载波上并组合成矩阵。

这样做的好处在于，与单载波系统
相比，OFDM系统可以通过增加子载波数量来提高数据传输率，
而不会导致频带上的负载变得不稳定。

二、OFDM的调制方式
OFDM系统的调制方式包括相位振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation, QAM）和相位相移键控（Phase-Shift Keying, PSK）等。

QAM是一种带有相位和振幅信息的信号调制，与传统的AM、FM等模拟调制方式不同，QAM是一种数字部分
调制方式。

PSK则是根据载波波形变化的相位移动来传递数码的
调制方式。

关于误码率的计算，OFDM系统中的信号要先经过调制，然后
通过信道网络进行传输，最后再进行解调。

信道中存在噪声、干
扰等环境影响因素，这些因素会导致信号扭曲，甚至丢失信息。

因此，在OFDM系统中，误码率的计算是至关重要的一个步骤。

三、OFDM系统误码率分析
1.误码率表达式
OFDM系统误码率表达式可以基于二进制对称相移键控
（Binary Phase-Shift Keying, BPSK）、二进制偏置相移键控（Binary Quadrature Phase-Shift Keying, BQPSK）等数字信号调制
方案来进行计算，并建立其误码率函数-硬判决误码率。

当OFDM系统采用二进制对称相移键控（BPSK）调制时，误
码率表达式为：
Pb=1-Er[l(2,SINh^2(γ⁄2))]
其中，γ是信噪比（Signal to Noise Ratio, SNR）。

Er[l( )]是关
于l的误差函数。

当OFDM系统使用二进制偏置相移键控（BQPSK）调制时，
误码率表达式为：
Pb=1-Er[l(Q(γ⁄2))]
Q(x)是指数积分 Ei(x)的互补函数。

2.误码率的物理意义
OFDM系统中的误码率计算结果为其对应信号送入信号处理系
统的输出误码率。

它是评估OFDM系统的性能指标之一，也是衡
量无线数据通信系统可靠性的重要参数。

在OFDM系统中，误码
率会被多种环境影响因素所影响。

这些因素包括信号干扰、噪声、发射机失真等等。

3.误码率和发射比特率的关系
OFDM系统中误码率和符号速率、符号数量等相关参数也有密
切的关系。

误码率直接影响了OFDM系统中极限信道速率的确定。

如果要提高极限信道速率，仅仅提高符号速率，是不够的。

还需
要降低误码率，并遵守信道容量定理。

四、总结
OFDM技术是一种在无线通信领域得到广泛应用的数字调制技术。

它利用子载波技术将数据流分成若干个并行的低速子信号，实现并行发送，提高数据传输效率。

正确理解和应用误码率分析方法，可以为OFDM系统设计和调试提供有效的指导，为信号处理、调制等方面的问题解决提供支持。