多频带-正交频分复用超宽带系统的研究与仿真
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。
正交频分复用OFDM技术
现代通信技术概论正交频分复用OFDM技术罗胜银201214801146摘要：OFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing）即正交频分复用，是一种特殊的多载波调制技术。
OFDM全称为正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing），是一种新型的高效的多载波调制技术，它能够有效地对抗多径传播，使受到干扰的信号能够可靠地接收。
经过几十年的开发之后，OFDM/COFDM不但被广泛地应用于高速数字通信中，而且已扩展到其他领域。
关键词：正交频分复用，多载波调制，信噪比，调制映射引言个人通信是人类通信的最高目标，它是用各种可能的网络技术、实现任何人在任何时间、任何地点与任何人进行任何种类的信息交换。
这种境界使用户彻底摆脱了终端的束缚。
实现这种境界最基本要求就是满足用户的移动性。
多载波调制的一种实现方法为正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术。
在过去的几年中，多载波调制特别是正交频分复用（OFDM）已经被成功的应用于多种数字通信系统中。
一、OFDM的特点OFDM全称为正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing），是一种新型的高效的多载波调制技术，它能够有效地对抗多径传播，使受到干扰的信号能够可靠地接收。
OFDM技术于三十多年前第一次由Chang提出，但是一个OFDM系统的结构非常复杂，从而限制了其进一步推广。
OFDM是多载波数字调制技术，它将数据经编码后调制为射频信号。
不像常规的单载波技术，如AM/FM （调幅/调频）在某一时刻只用单一频率发送单一信号，OFDM在经过特别计算的正交频率上同时发送多路高速信号。
这一结果就如同在噪声和其它干扰中突发通信一样有效利用带宽。
传统的FDM（频分复用）理论将带宽分成几个子信道，中间用保护频带来降低干扰，它们同时发送数据。
MB-OFDM UWB系统同步方案研究的开题报告
MB-OFDM UWB系统同步方案研究的开题报告一、研究背景和意义：随着无线通信技术的发展，越来越多的无线通信应用场景涌现出来，例如机器人控制、智能家居、医疗检测等。
而超宽带（Ultra Wide Band，UWB）技术作为一种新型无线通信技术，以其大带宽、高速率、低功率消耗、抗多径干扰等优势，在以上应用场景中具有广泛的应用前景。
MB-OFDM UWB系统作为一种典型的UWB技术，使用多载波正交频分复用技术，可以实现高速率、抗多径干扰的传输。
然而，由于芯片时间域宽度（Chip Duration）极短，使得系统同步存在很大的挑战。
因此，研究MB-OFDM UWB系统的同步方案具有重要的理论意义和实际意义。
二、研究内容和方法：本课题的研究内容主要集中在MB-OFDM UWB系统的同步方案和算法研究上，包括时钟同步、符号同步和帧同步等方面。
具体研究内容包括但不限于以下方面：1. MB-OFDM UWB系统时钟同步算法研究，包括基于时间域同步（Time Domain Synchronization）和基于频域同步（Frequency Domain Synchronization）的方案研究，以及其同步精度和消耗的功率等性能指标的比较分析。
2. MB-OFDM UWB系统符号同步算法研究，包括基于唤醒序列（Wake-up sequence）和基于相干积累（Coherent Accumulation）的方案研究，以及其同步精度和消耗的功率等性能指标的比较分析。
3. MB-OFDM UWB系统帧同步算法研究，包括基于短码（Frame Preamble）和基于长码（Frame Sync Code）的方案研究，以及其同步精度和消耗的功率等性能指标的比较分析。
本课题的研究方法主要包括理论分析、仿真模拟和实验验证。
理论分析主要利用数学模型对系统同步算法进行建模和推导；仿真模拟主要基于MATLAB等工具进行算法验证和性能比较；实验验证主要针对硬件电路进行实现，并进行实验测试和性能评估。
UWB超宽带无线通信技术研究
０ 引 言
Ｕ Ｂ超 宽 带 技 术 （ ｔ － ｄｂｎ ） 一 种 新 兴 的 无 线 技 Ｗ ＵｌａＷｉ ａｄ 是 ｒ ｅ
术 ， 无 线 音 视 频 和 数 据 传 输 及 家 用 设 备领 域 内 得 到 迅 速 发 在
１ Ｕ ＷＢ技 术 简 介
现 代 意 义 上 的超 宽 带 Ｕ ＷＢ无 线 电又 称 冲 激 无 线 电技 术 ， 出 现 在 ２ 世 纪 ６ 代 ， 其 应 用 一 直 限 于 雷 达 定 位 、 距 等 Ｏ Ｏ年 但 测 军 事 用 途 。２ ０ ０２年 Ｆ Ｃ 美 国联 邦 通 信 委 员 会 ） 准 将 超 宽带 Ｃ （ 批 无 线 技 术 用 于 民用 产 品 （ 何 人 不 必 申 请 就 可 以使 用 超 宽带 任
频 段 ３１ Ｈ Ｍ ０６ Ｈ 进 行 通 信 ） Ｗ Ｂ是 一 种 无 载 波 通 信 技 ． ｚ ．Ｇ ｚ Ｇ Ｕ 术 ， 利 用 纳 秒 至 微 微 秒级 的非 正 弦 波 窄 脉 冲 传 输 数 据 ， 它 因此
展 。 与 传 统 无 线 通 信 技 术 不 同 的 是 ， Ｗ Ｂ技 术 不 使 用 载 波 ， Ｕ 而 是 以 占空 比很 低 （ 十 分 之 ） 超 短 电磁 能量 窄 脉 冲 作 为 几 的 信 息 载 体 的 无 载 波 通 信 技 术 。 特 点 是 在 非 常 宽 的 带 宽 内发 其 送 噪 音 以 下 功率 的低 功 率 信 号， 具有 对信 道 衰 落 不 敏 感 、 射 发
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｌ ａｗ ｉ ｅ ｎｄｗｉｅｅ ｓｃ ｍ ｍ ｕ ｉａｉｎ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｔ ｄ ｎ ｕｔ — ｄ ｂａ ｒ ｌｓ ｏ ｒ ｎ ｃ ｔｏ ｅ ｈ — ， Ａ ｈ ｎｊ ｍｉ ｕ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｍｍｕ ｉａｉｎａ ｄＩ ｆｒ ｔ ｎＥ ｇｎ ｅｉｇ Ｓ ａ ｇ ａ Ｕｎｖ ｒｉ ，Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ７ ， Ｃ ｉａ Ｓ ｈ ｏ ｏ Ｃｏ ｎｃ ｔ ｎ ｏｍａｉ ｎ ｉｅ ｒ ， ｈ ｎ ｈ ｉ ｉｅｓｙ ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ０ ２ ｈｎ ） ｏ ｎ ｏ ｎ ｔ
基于多带正交频分复用的超宽带信号压缩传感
Ｏ ｔｏｏ ａ Ｍａ ｈｎ ｕｓｉ（ ＭＰ ｆ Ｓ Ｓｆ ｏ ｐｅｓ ｅｓｍ ｌ ｇａｄｓ ａ ｒｃｎｔ ｃｉ ．Ｔ ｏ ｐｒ ｔｅＢｔ ｒ ｒ ｒ ｇｎ ｌ ｔ ｉｇＰ ｒ ｔ Ｏ ）ｏ ＭＰ Ｃ ｒ ｍ ｒ ｉ ａ ｐｉ ｎ ｉ ｌ ｅｏｓ ｕｔ ｎ ｏｃｍ ａｅ ｈ ｉ Ｅｒ ｈ ｃ ｕ ｏｃ ｓｖ ｎ ｎ ｇ ｒ ｏ ｏ
采样与信号重构 。在 Ｃ Ｍ１信道下 ， 通过仿真分析 比较 了 Ｍ Ｓ Ｓ方法和并行 分段 式压 缩传 感（ ｓ ｓ 方法、 ＰＣ Ｐｃ ） 奈奎斯特 方
法的误码 率、 采样 率性 能。仿真 结果显 示， Ｓ Ｓ在误码 率、 ＭＰ Ｃ 采样 率方 面有很 大优 势， 而且 在采样 率仅为奈奎 斯特速 率 ６０ ％的情况下 ， Ｓ ｓ能精确 重构超 宽带信号 。 ．６ ＭＰ ｃ 关键词 ： 超宽带 ； 压缩传感 ； 多带正交频分 复用； 码率 ； 误 信号重构
ＭｕｔＢ ｎ ｒ ｏｏａ Ｆｅｕ ｎｙＤｖ ｉ ｕｔ ｌ ｉｇ（ Ｂ Ｏ Ｄ ，ｔｉ ｐｐｒ ｍ ｌｙｄｒｃｎｔ ｃｏ ｌ ｒｈ ａｅ ｎ ｌ—ａｄＯｔ ｇｎｌ ｒｑ ｅｃ ｉｓ ｎＭ ｌｐｅ ｎ Ｍ — Ｆ Ｍ） ｈｓ ａｅ ｐｏｅ ｅｏ ｓｕｔ ｎａ ｏ ｔｍ ｂｓｄｏ ｉ ｈ ｉｏ ｉ ｘ ｅ ｒ ｉ ｇｉ
Ａ ｓ ａｔ ｏｒｓｌ ｅｐｏｌｍ ｏ ｃｓｉ ｌ ｈｇ ａ ｐｉ ｔ ｏ ｅＵｔ － ｄ Ｂｎ Ｕ ）ｓ ｎｌ ｈ ｕｈｒ ｂｔ ｃ：Ｔ ｅｏ ｅｔ ｒｂｅ ｆ ｘｅｓ ｅ ｉ ｓｍ ｌ ｇｒ ｅ ｆｈ ｌａＷｉｅ ａｄ（ ＷＢ ｉ ａｓ ｅａｔｏｓ ｒ ｖ ｈ ｅ ｖｙ ｈ ｎ ａ ｔ ｒ ｇ ，ｔ
OFDM技术在超宽带系统中的改进应用
2 诵- 作le C D 超宽带系 e fM 统
2 . 1 多频带(M 的设计思想 ) B FCC公布UWB信号 的定义是:相对带宽 (信号带宽与中心频率之比)大于0 .2 或绝对带 宽大于5 O 0 MHz 的无线电信号。系统可以在 发射功率谱密度小于一 3dBm/ MHz 1m 41. ( W)的情况下， 使用无需授权的3 . IGHz 一 . 0 1 6GHz 频段。这就没有限制 UWB 信号实现方 式， 不一定非要用脉冲无线电， 只要信号绝对 带宽大于 5 0MHz 就可以。因此， 0 MB一 I 一 TF OFDM 技术在多频带上 产生UWB 信号， 打破 了传统观点， 既与传统的OFDM 通信有很多 相似之处， 又符合 FCC 关于UWB 的定义， 具 有 U W B 的特点， 成为了目前较新的一种 UWB 通信实现方式。 2 .2 基于OFO M技术的优点 基于O F D M ， 频谱效率高， 技术成熟。 OFDM 技术已经在非对称用户线(AD L 、无 S )
定。
视频会 统， 数做到了 s l n Pr 一 议系 大多 在Ba i e o e
i e 上的互 通。 随着H .26 自 4 身的不断完善和 视频通信的不断普及， 相信H . 264 的应用将 越来越广泛。
图像质量、网络亲和性和杭误码方面都取得 了成功。但随着终端和网络的快速发展， 对视 频编解码的新要求在不断出现， .26 也仍在 H 4 继续完善和发展。目 对H .26 的研究主要 前， 4 集中在如何进一步优化算法结构、降低处理
时延、提高实时性和进一步提高图像质量上。 很多厂家都推出 了 使用 H . 264 进行编解码的
of t h e H . 264/ AV C vi d eo cod i n g st and ard . IEEE T r ans ， Circui t ， s Syst
基于正交频分复用技术的超宽带通信系统
第 ３ 卷 第 ６期 ３
２０ ０ ６年 ６月
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用
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Ａ ｐｉｄ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｐ ｌ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏｙ ｅ
文章编号： ０ — ７ Ｘ（０６ ０ — ０ ７— ３ １ ９ ６ １ ２０ ）６ ０８ ０ ０
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｌ ａｗｉｅ ａ ｄ；ｍｕ ｉａ ｄ；Ｏ ＤＭ ；ｉ ｒｑ ｅ ｃ ｎｅｌａ ｉｇ ｙ ｒ ｓ ｕｔ ｄ ｂ ｎ ｒ ｈｂｎ Ｆ ｔ ｍｅｆｅ ｕ ｎ ｙ ｉｔｒ ｖｎ ｅ
超宽带 （ ｌａ ｉ ｂｎ ） ｕｒ． ｄ ａｄ 是一种先进 的无线通 ｔ ｗｅ 信技术 ， 这种原来专属军方使用的技术随着 ２０ 年 ０２ ２月美国联邦通信委员会 （ Ｃ ） Ｆ Ｃ 正式将其解禁而备 受世人关注． ＷＢ具有数据传输速率高 、 Ｕ 成本低 、 功 耗 小 、 干扰能 力强 等优 点 ， 认 为是下 一代 无线个 抗 被 人局域网（ Ａ ） ＷＰ Ｎ 物理层的标准技术． 在物理层方 面， ２０ 到 ０３年 ７月基本上只剩下 ２个主要竞争者 ，
和基本原理 ， 分析多频带正交频分复用超宽带 （ ＭＢ—Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ—Ｕ ＷＢ） 系统 中的关键 技术和 系统性 能． 究结 果 研 表明， 凭借 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ技术应 用于超宽带系统的优势 ， 基于 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ技术的超宽带方案得到 了业 内绝大 多数厂商 的支 持， 有望成为超宽带物理层的标准．
关键 词 ： 超宽带 ； 多频带 ； 正交频分复用 ： 时频交织 中图分类号 ：Ｎ ２ 文献标识 码 ： Ｔ ９ Ａ
Ｕｌｒ － ｄ ｂ ｎ ｏ ｍ ｕ ｉａ ｉ ｎ ｓ ｓｅ ｔ ａ ｗｉ ｅ ａ ｄ ｃ ｍ ｎ ｃ ｔｏ ｙ ｔｍ
ｂ ｓｄ ｏ ａ ｅ ｎ ＯＦＤＭ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｔｃ ｎ ｌｇ
OFDM系统信道估计算法仿真研究
OFDM系统信道估计算法仿真研究【摘要】未来无线移动通信需要高速率和高质量的数据传输能力。
OFDM技术具有高速数据传输能力和较高的频谱利用率成为下一代无线通信的关键技术[1]，而信道估计又是决定OFDM通信质量的关键技术。
本文对多载波正交频分复用（OFDM）系统最常见的两种信道估计算法，即最小平方算法和最小均方误差算法进行介绍，并在MATLAB环境下仿真比较了两张算法。
仿真结果表明MMSE算法的误码率优于LS算法，当信噪比越低时，MMSE的优越性越明显。
【关键词】正交频分复用；信道估计；最小平方算法；最小均方误差算法OFDM（Orthogonal Frequency Divi-sion Multiplexing）技术，即正交频分复用技术，它是由传统的频分复用技术（FDM）发展而来的。
OFDM技术将所传输的高速数据流分解成若干个低速数据流进行并行传输，把原本需要宽带传输的信号变成窄带即可传输的信号，并行传输比串行传输大大扩展了信号的脉冲宽度，解决信号不同频率选择性衰落这一问题。
在传统的频分复用（FDM）技术中，不同用户发送的传输信息占用不同频率的信道，在接收端使用带通滤波器将接收到的各个用户信号进行分离，各信道间需要有保护间隔，保证各载波的信号频谱互不重叠，防止不同频率的信号发生干扰，因而频谱利用率较低。
OFDM技术在FDM技术上进行提升，它使各个子载波在整个符号周期上各个子载波相互正交，这样即使它们的频谱相互重叠也可以利用正交性提取源信号，节省了宝贵的带宽资源，有效提高了频谱利用率。
2.OFDM系统的信道估计算法在无线通信系统中，多数情况下，信号传播都要经历的是多径传播。
无线通信系统必然会带来多普勒扩展，会引起信号在传输过程中的频率偏移。
前一个符号的时延扩展将会加载在它之后的另一个符号之上，从而引起了符号间干扰(ISI)。
而频率的偏移，会引起各个子载波之间的相互干扰，即载波间干扰(ICI)。
在OFDM系统中，通过添加循环前缀(CP)的方法，基本可以达到消除符号间干扰（ISI）的对系统性能的影响。
多频带-正交频分复用-超宽带无线通信系统及其信号仿真分析
ｎ ｄ － ｊ ￣频 率 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｔ ｉ ｍｅ ａ ｎ ｄ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ
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多频带． 正交频分复用． 超 宽带无线通信 系统 及其信号仿真分析
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正交频分复用系统频率偏移估计的研究的开题报告
正交频分复用系统频率偏移估计的研究的开题报告一、研究背景随着无线通信技术的发展，正交频分复用（OFDM）被广泛应用于各种通信系统中。
由于无线信号的传输受到多种干扰因素的影响，OFDM系统中频偏是一个非常重要的问题。
频偏会导致子载波的相位偏移，从而降低通信系统的性能。
因此，需对OFDM信号进行时频偏校正，保证信号的稳定传输。
目前，现有的频偏估计方法主要基于导频和数据，例如基于最小二乘法（LS）、最小均方误差（MMSE）、极大似然估计（MLE）等方法。
但随着信号传输频宽的增大，信道变得更加复杂，这些方法逐渐趋于复杂，计算量增大。
因此，需要寻找一种更加高效的频偏估计方法。
二、研究目的本研究旨在提出一种高效的OFDM系统频率偏移估计方法。
该方法能够在保证信号传输质量的前提下，减少频偏估计的计算量，提高频偏估计的准确性。
具体研究目标如下：1. 综合现有的频偏估计方法，针对OFDM系统中存在的频率偏移问题，提出一种高效的频偏估计方法。
2. 根据提出的方法设计相应的算法，在不降低信号传输质量的前提下，尽量减少频偏估计的计算量，并提高频偏估计的准确性。
3. 对提出的频偏估计方法进行模拟仿真，评估其在不同信噪比情况下的性能表现，并与现有的方案进行对比分析。
三、预期研究成果1. 提出一种高效的OFDM系统频率偏移估计算法。
2. 设计相应的数学模型，描述提出的算法。
3. 基于Matlab对提出的频偏估计算法进行模拟仿真，并与现有的方案进行对比分析。
4. 提出改进方案，进一步提高基于OFDM系统的频偏估计方法的性能表现。
四、研究方法和技术路线本研究采用现有的频偏估计方法为基础，探索一种新的、高效的OFDM系统频偏估计方法。
具体的研究方法和技术路线如下：1. 研究现有的频偏估计方法，分析各种方法的优缺点。
2. 综合现有方法，针对OFDM系统中存在的频率偏移问题，提出一种更加高效的频偏估计方法。
3. 基于提出的频偏估计方法，设计相应的算法，并建立相应的数学模型。
超宽带定义与特性分析报告
超宽带定义与特性分析报告声明：本文内容信息来源于公开渠道，对文中内容的准确性、完整性、及时性或可靠性不作任何保证。
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一、超宽带的定义超宽带（Ultra-Wideband,UWB）是一种无线通信技术，利用极宽的频谱带宽进行数据传输。
相较于传统的窄带和宽带技术，超宽带技术具有更高的数据传输速率、更低的功耗以及更强的抗干扰能力。
超宽带技术在精确定位、无线通信、雷达探测等领域具有广泛的应用前景。
（一）超宽带的基本原理超宽带技术通过发送和接收具有极宽频谱的信号来实现通信。
这些信号的带宽通常大于500MHz,或者相对带宽（即信号带宽与中心频率之比）大于20%。
超宽带信号可以采用脉冲无线电（ImPUlSeRadiO）或多频带正交频分复用（MB-OFDM）等方式产生。
1、脉冲无线电：脉冲无线电是超宽带技术的一种实现方式，它通过发送极短时间的脉冲信号来传输数据。
这些脉冲信号的持续时间通常在纳秒级别，具有极宽的频谱。
接收端通过检测脉冲信号的到来时间以及幅度等信息来恢复原始数据。
2、多频带正交频分复用：MB-OFDM是另一种超宽带实现方式,它将可用频谱划分为多个正交子载波，并在每个子载波上进行数据调制。
通过采用先进的信号处理算法，MB-OFDM可以实现高速数据传输和较低的误码率。
（二）超宽带的特性1、高数据传输速率：由于超宽带信号具有极宽的频谱带宽，因此可以实现非常高的数据传输速率。
这使得超宽带技术在需要传输大量数据的场景下具有优势，如高清视频传输、实时数据采集等。
2、低功耗：超宽带技术采用脉冲无线电或多频带正交频分复用等高效调制方式，使得在相同传输速率下，相较于其他无线通信技术，具有更低的功耗。
这有利于实现更长的设备续航时间，适用于物联网、可穿戴设备等低功耗应用场景。
3、强抗干扰能力：超宽带信号的宽频带特性使其具有较强的抗干扰能力。
在复杂的电磁环境下，超宽带技术可以保持稳定的通信性能，降低误码率。
正交频分复用系统及其关键技术研究
正交频分复用系统及其关键技术研究作者：赵泽文来源：《现代电子技术》2010年第07期摘要:在无线移动通信中,要求提供高速率和高质量的通信服务,而正交频分复用(OFDM)技术因具有频带利用率高和抗多径能力强等优点,近年来正受到广泛的重视,成为第四代移动通信系统的核心技术之一。
在对该技术的基本思想介绍的基础上,分别对其优缺点进行了分析,且详细地阐述了OFDM系统中的关键技术及存在的问题。
关键词:正交频分复用; 峰平比; 同步; 符号间干扰; 信道间干扰中图分类号:TN914 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)07-0077-04Research on Orthogonal Frequency Division Multiplexing System and Its Key TechnologyZHAO Ze-wen(Shanghai People′s Armed Police Corps, Shanghai 200336, China)Abstract: The high-velocity and high-quality communication service is required in wireless communication applications. For the advantages of high bandwidth efficiency and strong ability of anti-multipath, the orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) has been attached wide importance and became one of the core technology in 4 G. Based on the introduction to the basic idea of OFDM system, the advantages and disadvantages are analyzed respectively. The key technologies and the existing problems in OFDM system are discussed in detail.Keywords: orthogonal frequency division multiplexing; peak-to-average power ration; synchronization; ISI; ICI0 引言随着通信技术的不断发展和成熟,人类社会正在进入一个新的信息化时代,宽带、高速已成为当今通信领域的发展趋势之一,3G在通信容量与质量方面将远远不能满足人们日益增长的通信需求。
OFDM系统仿真实验报告
无线通信——OFDM系统仿真一、实验目的1、了解OFDM 技术的实现原理2、利用MATLAB 软件对OFDM 的传输性能进行仿真并对结论进行分析。
二、实验原理与方法1 OFDM 调制基本原理正交频分复用(OFDM)是多载波调制(MCM)技术的一种。
MCM 的基本思想是把数据流串并变换为N 路速率较低的子数据流，用它们分别去调制N 路子载波后再并行传输。
因子数据流的速率是原来的1/N ，即符号周期扩大为原来的N 倍，远大于信道的最大延迟扩展，这样MCM 就把一个宽带频率选择性信道划分成N 个窄带平坦衰落信道，从而“先天”具有很强的抗多径衰落和抗脉冲干扰的能力，特别适合于高速无线数据传输。
OFDM 是一种子载波相互混叠的MCM ，因此它除了具有上述毗M 的优势外，还具有更高的频谱利用率。
OFDM 选择时域相互正交的子载波，创门虽然在频域相互混叠，却仍能在接收端被分离出来。
2 OFDM 系统的实现模型利用离散反傅里叶变换( IDFT) 或快速反傅里叶变换( IFFT) 实现的OFDM 系统如图1 所示。
输入已经过调制(符号匹配) 的复信号经过串P 并变换后,进行IDFT 或IFFT 和并/串变换,然后插入保护间隔,再经过数/模变换后形成OFDM 调制后的信号s (t ) 。
该信号经过信道后,接收到的信号r ( t ) 经过模P 数变换,去掉保护间隔以恢复子载波之间的正交性,再经过串/并变换和DFT 或FFT 后,恢复出OFDM 的调制信号,再经过并P 串变换后还原出输入的符号。
图1 OFDM 系统的实现框图从OFDM 系统的基本结构可看出, 一对离散傅里叶变换是它的核心,它使各子载波相互正交。
设OFDM 信号发射周期为[0,T],在这个周期内并行传输的N 个符号为001010(,...,)N C C C -，,其中ni C 为一般复数, 并对应调制星座图中的某一矢量。
比如00(0)(0),(0)(0)C a j b a b =+⋅和分别为所要传输的并行信号, 若将其合为一个复数信号, 很多个这样的复数信号采用快速傅里叶变换, 同时也实现对正交载波的调制, 这就大大加快了信号的处理调制速度(在接收端解调也同样) 。
多频带正交频分复用超宽带通信系统中的抗窄带干扰算法研究的开题报告
多频带正交频分复用超宽带通信系统中的抗窄带干扰算法
研究的开题报告
尊敬的评委老师们：
我是XXX，将要开题报告我的研究方向——“多频带正交频分复用超宽带通信系统中的抗窄带干扰算法研究”。
随着现代通信技术的不断发展，超宽带通信系统逐渐成为新一代无线通信系统的重要研究方向。
在超宽带通信网络中，由于其带宽超宽，信号发送方式多样，同时存
在多种干扰源，如视听噪声等，因而其信号的干扰抗性能显得尤为重要。
在这个背景下，本文旨在研究超宽带通信系统中的抗窄带干扰算法。
首先，针对现有的抗干扰算法存在的局限性，探究如何通过多频带正交频分复用技术改善通信系
统的干扰抗性。
其次，考虑到窄带干扰会对传输信号带来口音失真，因此需要对多频
带信号进行合理的频带分配，以确保在窄带干扰情况下依然可以保证信号的准确传输。
本研究的主要内容包括以下几个方面：
1.超宽带信号在多频带正交频分复用技术下的时频特性分析。
2.针对现有的窄带干扰信号，提出一种改进的抗干扰算法，并与现有的算法进行比较。
3.针对不同干扰程度下的信号传输情况，考虑如何调整频带分配，以提高超宽带信号的抗干扰性能。
4.在信道条件不好的情况下，设计自适应调整算法，实现系统在恶劣环境下的可靠传输。
通过对以上方面的研究，本文旨在提高多频带正交频分复用超宽带通信系统的干扰抗性能，使其更加适应多种通信环境下的实际应用需求。
感谢各位评委老师的聆听。
如有不足之处，恳请指正。
多带正交频分复用系统抗窄带干扰技术
多带正交频分复用系统抗窄带干扰技术
王海洋;颜彪;朱一欢;杨娜;张慧
【期刊名称】《太赫兹科学与电子信息学报》
【年(卷),期】2008(006)003
【摘要】针对超宽带通信系统存在严重窄带干扰问题,基于传统的超宽带通信系统的解决方案,研究了一种基于窄带抑制正交频分复用的新的超宽带系统.新的系统充分利用一个子带内所有子载波的频率分集性,将子载波的编码数据流扩展到相应子带的所有子载波上,增强了多带正交频分复用系统的抗干扰能力.理论分析和仿真结果均表明,这种方法能进一步提高系统的抗干扰能力.
【总页数】5页(P191-195)
【作者】王海洋;颜彪;朱一欢;杨娜;张慧
【作者单位】扬州大学,信息工程学院,江苏,扬州,225009;扬州大学,信息工程学院,江苏,扬州,225009;扬州大学,信息工程学院,江苏,扬州,225009;扬州大学,信息工程学院,江苏,扬州,225009;扬州大学,信息工程学院,江苏,扬州,225009
【正文语种】中文
【中图分类】TN914.3
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一 子频带 １
ｌｌ
符号 一
…
子频带 ２ 子频带 ３
文献标识码：Ａ
１ 引 言
超宽带 （ ｌａ ｗｄｂ ｎ ，Ｕ Ｕｔ — ｉ ａｄ ＷＢ） 术起初 被称 为无载波无线 电 ，或脉冲无线 电 （ｍ ｕｓ ｒ ｉ， ｒ ｅ 技 ｉ ｐｌ ｄ ｅａ ｏ
Ｉ ０ ２年 ， Ｒ ｏ２ ０ 联邦通信 委员 会 （ ｅｅａ Ｃ ｍ ｕ ｉ ｔ ｎ ｏ ｍ ｓｉ ，Ｆ Ｃ） 超宽带赋予了最新 的定 Ｆ ｄｒｌ ｏ ｍ ｎ ａ ｏ ｍ ｉ ｏ ｃｉ Ｃ ｓｎ Ｃ 对 义 ：任何绝对带宽大于 ５０Ｍ ｚ ０ Ｈ ，或者相对带宽大于 ２ ％的无 线电信号均称为超宽带信号 。目 ，国 ０ 前
作者简介 ： 邹小龙 ，男 ，硕士研究 生 ，主要从事超宽带室 内导航定位研究 。
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时 间频率学报
总３ Ｏ卷
２ 多频 带一 交频 分 复 用 （Ｂ Ｏ Ｄ ）超 宽 带 系统 正 Ｍ－ Ｆ Ｍ
醌｛ ％ 蚕
频
多 频 带 一 交 频 分 复 用 （ — Ｆ Ｍ ）是 ＩＥ ０ ．５３ 作 组 无 线 个 域 网 （ ｉ ｌｓ ｅｓｎｌｒａ 正 ＭＢ Ｏ Ｄ Ｅ Ｅ８ ２１．ａ工 ｗｒ ｅｓ ｒｏａ ｅ ｅ ｐ ａ ｎｔｏｋ ｅｗ ｒ，简 称 为 ＷＰ Ｎ ）物 理 层 标 准 的 候 选 提 案 之 一 ，它 的 核 心 技 术 是 时 频 交 织 正 交 频 分 复 用 Ａ
含 ３个 ５８ＭＨ 带 宽 的子 频 带 ，而子 频 带 组 ５仅 包含 ２个 子 频 带 。本 文 所 阐述 的 ＭＢ Ｕ ２ ｚ — ＷＢ系 统采 用
第 １ 子频带组 ，即第 １ 、３ 、２ 子频带 ，中心频率分别为 ３４ ２ＭＨ ，３９０Ｍ ｚ ３ ｚ ６ Ｈ 以及 ４ ８ ｚ ８ ４ ＭＨ ，各 个子频带划分及传输信号格 如图 １ 所示 。
关
正交频分复用 （Ｂ ＯＤ ） Ｍ －ＦＭ ；超宽带 （ Ｗ ） ｙ ｍ ｉｗ ＵＢ ；Ｓｓ ｅＶ ｅ 仿真平 台 ｔ 键 词 ： 多频带一
文 章 编 号 ：１ ０－ ５ ４ ２ ０） ２ ０ ８ — ８ １ １４ （０ ７ ０— ０９ ０ ０
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｎ９１
超宽带技术进行短距离通信 的问题 ，利用 Ｓｓ ｍ ｉ ｙｔ Ｖｅ ｅ ｗ仿真平 台对发射机 、接 收机 以及 信道进行 了仿
真设计 ，并互连成一个 Ｍ — Ｆ Ｍ超宽带系统 。 ＢＯＤ
收稿日期： ０７０ —９ ２０－８ ０ ；修回日 期：２０— １０ ０７ １—５
基金项 目：８ ３资助项 目 （ ０ ６ Ａ１Ｚ ；西部之光人才培养计划资助项 目 （ ０ ５ Ｄ ２ ６ ２ ０ Ａ ２ ３ ４） １ ２０Ｚ ０ ）
响某些特定频段 ，容易实现与现有 的无线通信 系统共存 。
ＭＢ Ｏ Ｄ Ｕ — Ｆ Ｍ— ＷＢ系统 将 ３１Ｇ ｚ到 １ ．Ｇ 范 围 的频 段 划 分 为 １ 子 频 带 ， 个 子 频 带 带宽 为 ． Ｈ ０６ Ｈｚ ４个 每
５ ８Ｍ ｚ ２ Ｈ ，同时将所有 的 １ ４个子频带又分为 ５ 个子频 带组 （ ａｄ ｇ ｕ ｂ ｎ ｒ ｐ ｏ其 中，子频带组 １４ ｏ — 各包
邹小龙 ，卢晓春 ，李孝辉 ，徐劲松 ，邹德财
（． １ 中国科学 院国家授 时中心，陕西 西安 ７００ ； １６０ ２ ．中国科学 院研究生 院，北京 １０３ ） ００９
摘 要：简要 阐述 了多频 带一 交频分复用 （ Ｂ ＦＭ 正 Ｍ —Ｏ Ｄ ）超宽带 系统 的基本原理及信号格 式，
（ Ｆ— Ｆ Ｍ） Ｔ ＩＯ Ｄ ，即信 息 比特在所 有的子 频带 之间进行交织 ，每个子频带 的信号为一个 Ｏ Ｄ 信号 ， ＦＭ
它由 １８ ２ 路正交 的子载波信号合成进行数据的发送 。同时 ，多频带 （ ＭＢ） 技术 的应用使得超宽带系 统 可以根据各 国制定 的不 同的频带分配原则 ， 选择合适 的频带进行高速数据传输 ， 可以有效地避免影
具体分析 Ｓ ｓｅ Ｖ ｅ ｙ ｔｍ ｉｗ
仿 真平台对发射机 、 收机 以及信道进行 了仿真设计 ， 接 并互连成一个 Ｍ — ＦＭ超 宽带 系统。 Ｂ ＯＤ 最后 ，分别给 出了功率谱 密度 、子频 带切换 以及发 射端与接 收端信 号 比较 结果 ，通过对仿 真结果的分析证 明 了整 个 系统的正确性与可靠性 。
超宽带技术都是短距离无线 高速通信 的首选 ； 同时 ， 超宽 带信 号纳秒级 的时域分辨率使得它在精确 导
航定位方面有着十分广 阔的应用前景 。
本文在简要 阐述多频带 一 交频分 复用 （ Ｂ Ｏ Ｄ 正 Ｍ — Ｆ Ｍ）超宽带 （ ＷＢ）系统 的基 本原理及信号格 Ｕ
式 ，并具体分析 相应的发射机 与接收机 的基 本组成与工作原 理的基础上 ，主要针对 利用 ＭＢ Ｏ Ｄ —ＦＭ
际上主要的 Ｕ ＷＢ设 计 方 案 有 直 接 序 列 Ｄ — ＷＢ和 多频 带 Ｏ ＤＭ— ＷＢ方 案 。 ＳＵ Ｆ Ｕ
超宽带信号带宽超过 ５ ０ ｚ ０ ，可 以提供几百 Ｍ ｐ 甚至几 Ｇ ｐ 的数据传输 速率 ，系统功耗低 ， ＭＨ ｂｓ ｂｓ 抗多径能力强 ，具有较强 的穿透能力 ，且对现有窄带系统 的干扰很小 。所 以 ，无论是 室内还是室外 ，
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总第 ３ 卷 ０
第２ 期
时 间 频 率 学 报
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｉ ｎ ｒｑ ｅ ｃ ｏ ｒ ａ ｍｅａ ｄＦ ｅ ｕ ｎ ｙ ｏＴ
Ｖ０ ．０Ｎｏ２ １ ． ３ Ｄｅ ．２ ０ ｃ， ０ ７
２０ 年 １ ０７ ２月
多频带一 正交频 分复用超 宽带系统 的研 究与仿真