ofdm符号概念
ofdm调制——频域描述
ofdm调制——频域描述
OFDM调制(正交频分复用调制)是一种多载波调制技术,它将高速数据流分成多个低速子载波,并将这些子载波进行正交编码,然后将它们组合在一起进行传输。
OFDM调制的频域描述是指将OFDM信号在频域上的特性进行描述。
在OFDM调制中,频域描述主要包括以下几个方面:
1. 子载波频域分布:OFDM信号由多个子载波组成,这些子载波在频域上均匀分布,并且相互之间正交。
每个子载波的频率间隔为1/T,其中T为OFDM符号的时长。
2. 子载波间隔:相邻子载波之间的频率间隔为1/T。
这个子载波间隔可以根据需要进行调整,以适应不同的传输环境和信道带宽。
3. 符号间隔:OFDM符号的时长T决定了每个子载波的符号间隔。
符号间隔越短,传输速率越高,但也会增加多径衰落的影响。
4. 带宽利用率:由于OFDM信号在频域上进行了正交分割,因此可以将不同子载波上的数据进行并行传输,从而提高频谱利用率。
OFDM调制技术可以灵活地调整子载波数量和带宽分配,以适应不同的应用需求。
总的来说,OFDM调制的频域描述主要涉及子载波频域分布、子载波间隔、符号间隔和带宽利用率等方面,这些特性使得OFDM调制在高
速数据传输中具有较好的性能和灵活性。
OFDM-通信百科
正交频分复用,英文原称Orthogonal Frequency Division Multiplexing,缩写为OFDM,实际上是MCM Multi-CarrierModulation多载波调制的一种。
其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。
正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰 ICI 。
每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。
而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。
目前OFDM技术已经被广泛应用于广播式的音频和视频领域以及民用通信系统中,主要的应用包括:非对称的数字用户环路(ADSL)、ETSI标准的数字音频广播(DAB)、数字视频广播(DVB)、高清晰度电视(HDTV)、无线局域网(WLAN)等。
正交频分多址技术可以视为一调制技术与多工技术的结合。
调制(modulation)将传送资料对应于载波变化的动作,可以是载波的相位、频率、幅度、或是其组合。
多工(multiplexing)正交频分多址之基本观念为将一高速资料串行分割成数个低速资料串行,并将这数个低速串行同时调制在数个彼此相互正交载波上传送。
由于每个子载波带宽较小,更接近于coherent bandwidth,故可以有效对抗频率选择性衰弱通道(freqency-selective channel),因此现今以大量采用于无线通信。
正交频分多址属于多载波(multi-carrier)传输技术,所谓多载波传输技术指的是将可用的频谱分割成多个子载波,每个子载波可以载送一低速资料序列。
OFDM优点:采用正交频分复用可以提高电力线网络传输质量,它是一种多载波调制技术。
传输质量的不稳定意味着电力线网络不能保证如语音和视频流这样的实时应用程序的传输质量。
OFDM与MINO技术介绍
关于OFDM(正交频分复用)通信技术浅析2009年5月18日通信世界网评论:2条查看我来说两句OFDM(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing)正交频分复用作为一种多载波传输技术,主要应用于数字视频广播系统、MMDS (multichannelmultipointdistributionservice)多信道多点分布服务和WLAN 服务以及下一代陆地移动通信系统。
一、OFDM基础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。
例如:有线电视系统和模拟无线广播等,接收机必须调谐到相应的台站。
OFDM系统比传统的FDM系统要求的带宽要少得多。
由于使用无干扰正交载波技术,单个载波间无需保护频带。
这样使得可用频谱的使用效率更高。
另外,OFDM技术可动态分配在子信道上的数据。
为获得最大的数据吞吐量,多载波调制器可以智能地分配更多的数据到噪声小的子信道上。
应用OFDM来克服码间串扰和邻频干扰技术可以追溯到上世纪60年代中期。
然而,长久以来OFDM的实际应用受限于快速富里叶变换器的速度和效率。
如今,高性能PLD(可编程逻辑器件)技术的成熟造就了OFDM 现阶段的应用。
现代单载波调制方式如积分幅度调制(QAM)或积分移相键控调制(QPSK),结合了基本的调幅、调频、调相技术来提供更高的噪声抑制和更好的系统吞吐量。
利用增加的复杂调制技术要求有高性能的数字逻辑,但也允许系统构造者获得更高的信噪比和接近先农限制的频谱有效性。
二、OFDM的应用最近,OFDM已于几例欧洲无线通信应用中被采用,如ETSI标准的数字音频广播(DAB)、陆地数字视频广播(DVB-T)。
LTE物理资源中的几个易混淆名词重申(RB、RE、SB、符号、OFDM符号)
LTE物理资源中的⼏个易混淆名词重申(RB、RE、SB、符号、OFDM符号)LTE物理资源中的⼏个易混淆名词重申(RB、RE、SB、符号、OFDM 符号)1、RE(Resource Element)资源元素,或资源粒⼦。
是LTE物理资源中最⼩的资源单位;在时域上占⽤1个OFDM Symbol(1/14 ms),频域上为1个⼦载波(15KHz)。
平常所说的符号,即调制后的数据符号,是映射到RE上的,与OFDM 符号是两个不同的概念;2、RB(Resource Block),资源块。
1RB=12RE。
在频域上为1个timeslot(0.5ms,半个⼦帧时间长度,常规CP对应7个OFDM 符号),在频域上为12个⼦载波(180KHz)。
通过RB的时频域不难看出,1RB=12RE。
RB有两个概念PRB(物理资源块)和VRB(虚拟资源块)。
3、SB(Scheduling Block),调度块。
1SB=2RB。
是调度的最⼩单位。
在时域上是1个⼦帧长度(1ms,14个OFDM 符号,2个RB时域长度),在频域上,与RB频域宽度相同为12个⼦载波180KHz。
4、REG(资源粒⼦组)、CCE(控制信道单元)。
在传输信令数据时,RE是最⼩的传输单位,但是1个RE太⼩了,因此,很多时候都是⽤REG或CCE来作为传输单位的。
1REG=4RE;1CCE=9REG=36CCE。
记住,PUCCH的最⼩传输单位是CCE,PHICH、PCFICH的最⼩传输单位是REG。
5、sub-carrier(⼦帧)。
LTE帧结构中,1个⽆线帧分为10个⼦帧,每个⼦帧时域上为1ms,14个OFDM 符号;频域上为整个带宽BW。
6、符号,Symbol。
是调制后的符号,代表1~N个⽐特(1、2、3、6对应BPSK、QPSK、16QAM、64QAM的调制⽅式),映射到1个RE 上传送;可以认为符号在时间上是1个OFDM 符号,频率上是1个⼦载波15KHz。
02-WLAN-射频技术-OFDM-中文版
符号间干扰�高数据率意味着高符号率(比特率)�高符号率意味着短符号(在时间域里)�多径效应�B接收相同符号的多种复制,及时转换�对于相同的多径延迟,短符号比长符号将遭遇更多有效的ISI�为了最小化ISI,因此增加多径效应的抵抗能力(在多径环境中更好的系统运作),应该在传输中使用长符号�但是长符号意味着低符号率(比特率),也就是低带宽频率分集多路传输(FDM)�为了增加整体的信道带宽,符号将由多路载波作为独立的字符串传输�多信道整体带宽通过m因数来增加,m是使用载波的数量信道间干扰(ICI)�FDM信号的频谱是多路信道频谱的叠加�因为信道频谱中所有频率的组成,导致了信道间干扰的产生,影响了载波频率的能量为了最小化ICI,载波必须在频率域有较好的间距,也意味着低频谱利用率红色载波从蓝色和棕色载波上均遭遇到ICI正交频分复用�增加频谱利用率,载波的选择便于每个载波频率不会受到任何其他载波的影响�每个信道的频率与系统中使用的其他载波必须有空点(零点交叉,我个人理解为各载波的交点均在X轴上)。
OFDM允许载波的高密度,而不产生ICI原始的约束条件产生的频宽信道位置(工作频率)信道子载波数量子载波之间的频率间隔调制方式-主要参数值以某产品为例,分为20MHz和10MHz 两种频宽信道位置(工作频点)信道频宽信道子载波数量子载波间隙符号持续期(正交情况下)符号率调制方式-主要参数值假定情况如下进行的速率计算:-符号一个接着一个的传输,没有任何符号时间间隙-所有子载波用于数据传输(没有任何的引导波)-符号中的所有比特都是数据比特(没有向前纠错-FEC比特)以上所有的架设都是错的!每个子载波的真实带宽速率是250kBaud*48个子载波=12Mbaud调制方式-主要参数值假定情况如下进行的速率计算:-符号一个接着一个的传输,没有任何符号时间间隙-所有子载波用于数据传输(没有任何的引导波)-符号中的所有比特都是数据比特(没有向前纠错-FEC比特)以上所有的架设都是错的!每个子载波的真实带宽速率是125kBaud*48个子载波=6Mbaud实现限制-真实数据率20MHz频宽下BPSK-每个符号代表1比特(2个符号)-比特率=12MBaud*1比特/符号=12Mbps-数据率=比特率*编码率-编码率1/2�数据率=12*1/2=6Mbps-编码率3/4�数据率=12*3/4=9MbpsQPSK-每个符号代表2比特(4个符号)-比特率=12MBaud*2比特/符号=24Mbps-数据率=比特率*编码率-编码率1/2�数据率=24*1/2=12Mbps -编码率3/4�数据率=24*3/4=18Mbps 16QAM-每个符号代表4比特(16个符号)-比特率=12MBaud*4比特/符号=48Mbps-数据率=比特率*编码率-编码率1/2�数据率=48*1/2=24Mbps -编码率3/4�数据率=48*3/4=35Mbps64QAM-每个符号代表6比特(64个符号)-比特率=12MBaud*6比特/符号=72Mbps-数据率=比特率*编码率-编码率1/2�数据率=72*1/2=36Mbps -编码率3/4�数据率=72*3/4=54Mbps每个信道支持的速率OFDM技术骨头实现限制-真实数据率10MHz频宽下BPSK-每个符号代表1比特(2个符号)-比特率=6MBaud*1比特/符号=6Mbps-数据率=比特率*编码率-编码率1/2�数据率=6*1/2=3Mbps-编码率3/4�数据率=6*3/4= 4.5MbpsQPSK-每个符号代表2比特(4个符号)-比特率=6MBaud*2比特/符号=12Mbps-数据率=比特率*编码率-编码率1/2�数据率=12*1/2=6Mbps-编码率3/4�数据率=12*3/4=9Mbps 16QAM-每个符号代表4比特(16个符号)-比特率=6MBaud*4比特/符号=24Mbps-数据率=比特率*编码率-编码率1/2�数据率=24*1/2=12Mbps -编码率3/4�数据率=24*3/4=18Mbps64QAM-每个符号代表6比特(64个符号)-比特率=6MBaud*6比特/符号=36Mbps-数据率=比特率*编码率-编码率1/2�数据率=36*1/2=18Mbps -编码率3/4�数据率=36*3/4=27Mbps每个信道支持的速率非视距下的OFDM非视距的定义K因数=视距下接收到的能量总和/遮挡下接收到的能量总和,K>5dB为视距,K<5dB为非视距非视距下的OFDM-衰减�到达B的反射信号在时间和相位上进行转换(相对于主信号和其他反射信号)�B的主信号和反射信号混合�一些反射信号的相位与主信号相同,其他的与主信号相位相反�相位相反的信号会与其他信号相减,这就是衰减的产生�根据地势,组件转换的相位总和就是频率的功能�相同地势下,不同频率的衰减是不同的,这就是信道频率响应视距下的OFDM非视距下的OFDM。
OFDM的基本原理 QAM
图 1.2 CP 示意图 OFDM“符号” (symbol)是一个容易产生歧义的概念。在多数 OFDM 文献中,OFDM “符号”指的是调制信息序列 X ( N ) ,而 X ( N ) 的各分量(即各子载波上的调制信息)也 用“符号” (symbol)表示。为避免这种混乱,我们将 X ( N ) 连同循环前缀称为 OFDM“帧 符号” ,简称“符号” ,称 X ( N ) 的分量为“帧内符号” 。OFDM 文献中的符号间干扰(ISI) 指的是帧符号间的干扰, 具体是指除去循环前缀后的帧符号间的干扰, 同样符号同步也是指 帧符号同步。这样与 OFDM 文献中的名称基本一致,而又不会引起误解。
N −1 N −1
= ∑ X ( j )∑ exp( j 2πf j n / f s ) exp(− j 2πnk / N )
j =0
N −1
= ∑ X ( j )δ(
j =0
N −1
fj fs
−
k ) N
(1.2.5)
其中
0, δ(m, n) = 1,
m≠n m=n
观察上式可以发现,当多载波已调信号的频率
2 (1 + j ) 。为叙述方便,在只需研究一个多载波信 2
号码元的时候,常常省略码元标号 i ;而当子载波采用普通(没有采用波形形成)的 QAM 或 MPSK 调制时, X i ( k , t ) 与 t 无关,从而将 X i ( k , t ) 简写成 X ( k ) ,根据上下文这样不会 产生歧义。按上述约定, (1.2.1)式可以写成
fk =
kf s N
(1.2.6)
时,就有 S ( k∆f ) = CX ( k ) ,其中 C 为常数,就是说当各子载波的频率为解调用的 DFT 分 辨率整数倍时,可以用 DFT 对信号完成解调。从以上分析可知,为保证正确解调, X ( k ) 在 一个码元间隔内保持为常数是必要的,如果子载波的 QAM 或 MPSK 调制采用了波形形成 技术,如采用余弦滚降波形,采用 DFT 解调时还要作专门的处理。 由以上分析,当各子载波的频率为解调用的 DFT 分辨率整数倍时,可以用 DFT 对多载 波已调抽样信号完成解调。特别地,当子载波的频率间隔为 f s / N 时,由式(1.2.4)有
ofdm参考符号能估计的频偏范围
ofdm参考符号能估计的频偏范围
在OFDM系统中,参考符号(Reference Symbol)用于估计频偏(Frequency Offset)。
频偏是指信号传输过程中,由于多种原因(如多径传播、信号传播速度差异等)导致接收端收到的信号频率与发送端发送的信号频率不一致,从而引入的频率偏差。
参考符号的设计目的就是为了使得接收端能够准确地估计和纠正这种频偏。
具体来说,在OFDM符号中插入已知的参考符号,当接收端检测到这些参考符号时,可以通过比较参考符号的接收频率与预期频率之间的差异,来估计频偏的大小和方向。
然而,参考符号能估计的频偏范围取决于多种因素,包括参考符号的设计、信道条件、接收机的性能等。
在理想情况下,如果参考符号设计得当,并且信道条件较好,接收机的性能也较高,那么参考符号可能能够估计较小的频偏范围。
但实际上,由于多径传播、信号衰落等信道效应的存在,以及接收机性能的限制,参考符号的实际频偏估计能力可能会有所下降。
此外,不同的OFDM系统可能会采用不同的参考符号设计方法,这也会影响频偏估计的范围。
例如,某些系统可能采用基于训练序列的频偏估计方法,而另一些系统可能采用基于导频的频偏估计方法。
不同的设计方法可能会在不同的频偏范围内具有更好的性能。
因此,要确定参考符号能估计的频偏范围,需要考虑具体的系统设计和应用场景。
在实际应用中,通常需要通过实验和仿真来评估不
同情况下参考符号的频偏估计性能,以确保系统的正常工作和性能。
ofdm基本原理总结
OFDM 基本原理概述设OFDM 信号的符号周期为T ,当N 个子载波的频率之间的最小间N 表示子信道的个数,T 表示OFDM 符号宽度,i d (i =0,1,…,N-1)是分配给每个子信道的数据符号,0f 是第0个子载波载波频率,则从t=s t 开始的OFDM 符号可以表示为100exp 2()(),()0,N i s s s i i d j f t t t t t T s t T π-=⎧⎡⎤+-≤≤+⎪⎢⎥=⎣⎦⎨⎪⎩∑其它 它的等效基带信号是 1()exp 2(),N i s s s i i s t d j t t t t t T T π-=⎡⎤=-≤≤+⎢⎥⎣⎦∑ 式中实部和虚部分别对应于OFDM 符号的同相和正交分量,是集中可以分别与相应子载波的余弦分量和正弦分量相乘,构成最终的子信道信号和合成的OFDM 符号。
信号解调,接收第k 路子载波信号k d 与第k 路解调载波exp[2()]s j t t Tπ--相乘,得到的结果在符号持续时间T 内进行积分,即可获得相应的发送信号k d1^0101exp 2()exp 2()1exp 2()s s s s N t T k s i s t i N t T i s t i kk i d j t t d j t t dtT T T i k d j t t dt T T d πππ-+=-+=⎡⎤⎡⎤=---⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦-⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦=∑⎰∑⎰OFDM 复等效基带信号可以采用离散傅立叶逆变化(IFFT)方法来实现。
令s t =0,t=/kT N (k=0,1,….,N-1), 即对s(t)以 T/N 的速率进行抽样可以得到12()(/)exp N i i ki s k s kT N d j N π-=⎛⎫== ⎪⎝⎭∑ 01k N ≤≤-式中s(k)即为i d 的IDFT 运算。
接收端为恢复出原始的数据符号i d ,可以对s(k)进行DFT 运算,得到12()exp N i i ki d s k j N π-=⎛⎫=- ⎪⎝⎭∑ 01i N ≤≤- OFDM 文章,时间连续系统模型时,发射机发射的第K 个载波波形时,优----------OFDM 调制举例,假定子载波数量为8,在8个子载波上传送8个二进制数{1 1 1 -1 1 1 -1 1} IFFT 调制为1111111122221(1)1)11))2222111122221(1))1)1)12222111111118222211)))1)111122221)1)11))j j j j j j jj j j j j j j j j j j j j j jj j j jj j jj ⎡⎢⎢+-+-----⎢⎢----⎢⎢-+-+----⎢⎢⎢----⎢⎢---+-+⎢⎢----------++⎣1111111142(1(21))222(1(21))1082(1(21))222(121))j jj j j j ⎤⎥⎥⎡⎤⎥⎢⎥⎥⎢⎥⎥⎢⎥⎥⎢⎥⎥-⎢⎥⎥⎢⎥⎥⎢⎥⎥⎢⎥⎥⎢⎥⎥-⎢⎥⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎦⎡⎤⎢⎥+-⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎢⎥++=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦交织插入 导频IFFT串并 转换编码并串 转换数字 调制插入CP及加窗DACRF TX去交织信道 校正FFT并串 转换解码串并 转换数字 解调去除CPADC RF RX 时间和频率同步发送端模拟信号s (t )与接收端的模拟信号r (t )间的关系可表示为max()()(,)()()(,)()r t s t h t n t s t h t d n t τττττ=*+=-+⎰n(t)表示信道上的加性高斯白噪声,h(t, τ)表示t 时刻信道的冲击响应。
OFDM符号
.
LTE在频域上的最小单位是子载波,带宽为15KHz;在时域上的最小单位是时隙,以0.5ms 为周期;
这就可以推导出:0.5ms内,在15KHz下,总共走过了0.5*15K=7.5个正弦波周期;
调制是以正弦波周期为单位,这样的正弦波周期被称为symbol(符号),所以每个0.5ms的时隙内,最多能够容纳7个symbol。
那剩下的0.5个symbol咋办?平均分配在7个symbol之间,做为普通CP(普通循环前缀),以对抗无线接口的symbol(符号)间干扰;
如果干扰过大怎么办?那就从7个symbol里扣除1个,做为扩展CP(扩展循环前缀);
这样一来,可用于调制的symbol就剩下6个了;这就是为什么说0.5ms内会有6个或7个symbol的原因。
1个OFDM符号,宽度是1个RE的宽度,高度是15KHZ的高度
.。
LTE速率计算资料讲解
1、FDD理论计算公式:一个时隙(0.5ms)内传输7个OFDM符号,即在1ms内传输14个OFDM符号,一个资源块(RB)有12个子载波(即每个OFDM在频域上也就是15KHZ),所以1ms内(2个RB)的OFDM个数为168个(14*12),它下行采用OFDM技术,每个OFDM包含6个bits,则20M带宽时下行速速为:<OFDM的bits数>*<1ms内的OFDM数>*<20M带宽的RB个数>*<1000ms/s>=6*168*100*1000=100800000bits/s=100Mb2、TDD理论计算公式:假设:带宽为20MHZ,TDD配比使用配置为1,即DL:UL:S=4:4:2,特殊时隙配置为DwPTS : Gp : UpPTS=10:2:2,子帧中下行控制信道占用3个符号,传输天线为2。
总10ms周期内,下行子帧有效数为4+10/14*2=5.4320MHZ带宽下:每帧中下行符号数为14*12*100*(4+10/14*2)=91200每帧中下行控制信道所占用的符号数为(3*12-2*2)*100*5.43=17371.4 每帧中下行参考信号数目为16*100*5.43=8685.7每帧中用于同步的符号数为288每帧中PBCH符号数为(4*12-2*2)*6=264则每帧中下行的PDSCH符号数为91200-17371.4-8685.7-288-264=64951 假设采用64QAM,码率为5/6,则速率为:(6*5/6*64951*2)/10ms=64.951Mbits/s其中6为64 QAM时每符号的比特数,5/6为码率,2为天线数RE:资源粒子 RB资源块1RB=7*12=84RE一个RB=12个子载波20M带宽:12*15*100=18000Hz,加2M保护带宽,不就是20M了嘛,不同的带宽不同的资源粒子数OFDM符号是在时域上说的,一个RE就是OFDM符号。
无线网络规划与优化-LTE物理资源
资源
定义
RE 资源粒子
RB 资源块
REG 资源粒子组
CCE 控制信道单元
RBG 资源块组
一个RE在时域占用一个符号,在频域占用1个子载波,是最小的资源单 位 由服务信道资源分配的一个资源单位; RB在时域占用一个时隙,在频 域占用12个子载波 为控制信道资源分配的资源单位, 由4个RE组成
由PDCCH资源分配的一个资源单位; 一个CCE包含9个REG (控制域单元分配的粒度) 为业务信道资源分配的资源单位, 由一组RB组成
One downlink slot Tslot
N
DL symb
OFDM
symbols
k
N
DL RB
N
RB sc
1
Resource block
N
DL sym
b
N
RB sc
resource elements
Resource element (k, l)
l
03
物理资源单元
物理资源
04
REG
RS
REG n+1
RS
REG n+2
RS
REG n+1
REG n+1
RS
REG n+2 REG n+1
RS
REG n
REG n
RS
REG n
REG n
RS
第一个OFDM符号
第二个OFDM符号 (1/2个公共天线端口)
RS
第二个OFDM符号 (4个公共天线端口)
第三个OFDM符号
物理资源
LT E 物 理 资 源
物理资源
01
资源粒子RE
什么是 OFDM
什么是 OFDM一种调制技术,它用大量的正交子载波以并行方式发送符号块。
数据被分成多个块,在各子载波上以并行方式发送。
这样能增加符号周期,减小延迟扩散效应。
[4]频分多路复用(FDM )的一种,设计目标为提高频率使用效率,用于地面数字电视播放,现也用于IEEE 802.11a 规范的无线局域网和电力线调制解调器等。
∙OFDM有时候也被称为DMT(分离多音调制), 是一种基于FDM的传输技术,它把数据分割成独立的符号并通过不同的频率传送它们。
∙OFDM采用采用高速的FFT/IFFT功能∙OFDM需要附加的补偿电路以解决多径、多普勒以及衰落造成的干扰。
OFDM是一种多载波传输技术,N个子载波把整个信道分割成N个子信道,N个子信道并行传输信息。
OFDM系统有许多非常引人注目的优点。
第一,OFDM具有非常高的频谱利用率。
普通的FDM系统为了分离开各子信道的信号,需要在相邻的信道间设置一定的保护间隔(频带),以便接收端能用带通滤波器分离出相应子信道的信号,造成了频谱资源的浪费。
OFDM系统各子信道间不但没有保护频带,而且相邻信道间信号的频谱的主瓣还相互重叠但各子信道信号的频谱在频域上是相互正交的,各子载波在时域上是正交的,OFDM系统的各子信道信号的分离(解调)是靠这种正交性来完成的。
另外,OFDM的个子信道上还可以采用多进制调制(如频谱效率很高的QAM),进一步提高了OFDM系统的频谱效率。
第二,实现比较简单。
当子信道上采用QAM或MPSK调制方式时,调制过程可以用IFFT完成,解调过程可以用FFT完成,既不用多组振荡源,又不用带通滤波器组分离信号。
第三,抗多径干扰能力强,抗衰落能力强。
由于一般的OFDM系统均采用循环前缀(Cyclic Prefix,CP)方式,使得它在一定条件下可以完全消除信号的多径传播造成的码间干扰,完全消除多径传播对载波间正交性的破坏,因此OFDM系统具有很好的抗多径干扰能力。
OFDM的子载波把整个信道划分成许多窄信道,尽管整个信道是有可能是极不平坦的衰落信道,但在各子信道上的衰落却是近似平坦的,这使得OFDM系统子信道的均衡特别简单,往往只需一个抽头的均衡器即可。
OFDM介绍
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术,实际上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation,多载波调制的一种。
其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。
正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰ICI。
每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。
而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。
OFDM-技术概述及发展史第四代移动通信系统被称之为“第四代移动通信技术”,其核心技术为OFDM。
正交频分复用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)是一种无线环境下的高速传输技术。
主要是在频域内将所给信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,且各个子载波并行传输。
OFDM特别适合于存在多径传播和多普勒频移的无线移动信道中传输高速数据。
能有效对抗多径效应,消除ISI,对抗频率选择性衰落,信道利用率高。
OFDM 可视为一种调变技术及一种多任务技术,为多载波(Multicar-rier)的传送方式。
OFDM由多载波调制(MCM)发展而来。
美国军方早在上世纪的50-60年代就创建了世界上第一个MCM系统,在1970年衍生出采用大规模子载波和频率重叠技术的OFDM系统。
但在以后相当长的一段时间,OFDM迈向实践的脚步放缓。
由于OFDM的各个子载波之间相互正交,采用FFT实现这种调制,但在实际应用中,实时傅立叶变换设备的复杂度、发射机和接收机振荡器的稳定性以及射频功率放大器的线性要求等因素制约了OFDM技术的实现。
经过大量研究,在20世纪80年代,MCM获得了突破性进展,大规模集成电路促进了FFT技术的实现,OFDM 逐步进入高速Modem和数字移动通信的领域。
lte物理层 ofdm qam 调制后的序列
lte物理层ofdm qam 调制后的序列
在LTE(Long-Term Evolution)中,物理层采用了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制,而QAM(Quadrature Amplitude Modulation)则用于调制OFDM符号。
OFDM通过将数据流分配到多个子载波上,使得系统能够更好地应对多径传播和频率选择性衰落。
QAM作为一种调制技术,允许在每个符号周期内传输多个比特。
LTE中OFDM QAM调制后的序列包含以下步骤:
信息编码:将数字信息编码为比特流。
调制:使用QAM对比特流进行调制,将其映射到具有不同振幅和相位的符号。
LTE中通常采用16-QAM或者64-QAM,表示每个QAM 符号可以携带4或者6个比特。
OFDM调制:对QAM调制后的符号进行OFDM调制。
OFDM使用多个正交的子载波,将QAM调制的符号分布到这些子载波上。
加窗:在OFDM中,通常会对每个子载波进行加窗操作,以减小频谱泄漏,同时保持正交性。
并行传输:使用多个并行的子载波,同时传输多个符号,提高了频谱效率。
这样,经过OFDM和QAM调制的序列就准备好在空中进行传输了。
这些步骤有助于在有损信道条件下提供高速数据传输,并提供较强的抗干扰性能。
在LTE系统中,物理层的这些技术使其成为一种高效的移动通信技术。
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5gnr时隙,子帧。ofdm符号
在无线通信中,5G NR(新无线电)使用了一种称为时隙和子帧的结构来组织数据传输。
1. 时隙(Slot): 在5G NR中,一个时隙是一个特定的时间单位,通常持续时间在1毫秒左右。
每个时隙通常包含多个OFDM(正交频分复用)符号。
在5G NR中,一个时隙可以由多个子载波组成,这些子载波在不同的频率上传输数据。
2. 子帧(Subframe): 子帧是时隙的集合,通常用于更大的数据传输。
一个子帧可以包含多个时隙,每个时隙由多个OFDM符号组成。
子帧通常用于传输更大的数据块或控制信息。
在5G NR中,OFDM符号是用来表示数据的基本单位。
OFDM符号是在多个子载波上同时传输的信号,这些子载波在不同的频率上配置。
通过这种方式,5G NR可以实现更高的数据传输速率和更好的频谱效率。
总的来说,5G NR通过使用时隙、子帧和OFDM符号来组织数据传输,实现了高速、高效和可靠的无线通信。
OFDM技术原理及关键技术介绍
OFDM技术原理及关键技术介绍一、原理介绍1、OFDM的基本原理介绍在数字通信系统中,我们通常采用的通信系统是单载波传输系统模型,如图1所示。
图1. 单载波传输示意图图中g(t)是匹配滤波器(对于给定的码元波形,使得输出信噪比最大的线性滤波器),这种系统在传输速率不是很高的情况下,因时延产生的码间干扰不是特别严重,可以通过均衡技术消除这种干扰。
所谓码间干扰(intersymbol interference,ISI)就是当一个码元的时延信号产生的拖尾延伸到相邻码元时间中去的时候,会影响信号的正确接收,造成系统误码性能的降低,这类干扰就是码间干扰。
而当数据传输速率较高的时候,若想要消除ISI,对均衡的要求更高,需要引入更复杂的均衡算法。
随着OFDM技术的兴起与发展,考虑到可以使用OFDM技术来进行高速数据传输,它可以很好地对抗信道的频率选择性衰落,减少甚至消除码间干扰的影响。
OFDM的全称是正交频分复用,是一项多载波传输技术,可以被看作是调制技术,也可以当作是一种复用技术。
其基本原理是把传输的数据流串并变换后分解为若干个并行的子数据流(也可以看作将一个信道划分为若干个并行的相互正交的子信道),这样每个子数据流的速率比串行过来的数据流低得多(速率变为多少取决于变换为多少路并行数据流),这样的话每个子信道上的码元周期变长,每个子信道上便是平坦衰落,然后用每个子信道上的低速率数据去调制相应的子载波,从而构成多个低速率码元合成的数据发送的传输系统,其基本原理图如图2。
图2. OFDM系统调制解调原理框图在单载波系统中,一次衰落或者干扰就可以导致整个链路性能恶化甚至失效,但是在多载波系统中,某一时刻只会有少部分子信道受到衰落的影响,而不会使整个通信链路性能失效。
在衰落信道中,根据多径信号最大时延和码元时间的关系,可以把性能降级分为两种类型:频率选择性衰落和平坦衰落。
如果,则信道呈现频率选择性衰落。
只要一个码元的多径时延扩展超出了码元的持续时间,就会出现这种情况,而信号的这种时延扩展导致了信号码间干扰的产生。
OFDM符号周期计算
OFDM符号周期计算frame structure时就给出⼀个时间单元Ts=1/(15000*2048),这个值是根据什么给出来的?其中的15000和2048个有什么特定含义吗?⾸先确定⼦载波间隔为15000Hz,所以OFDM符号长度是1/15000秒,固定每⼦载波带宽为15K;20M带宽有效⼦载波为1200个,即有效带宽15k*1200=18M(20M是因为有2M的过度带);为了最近FFT点数的需要,离1200最近的2的n次⽅,就是2048点。
其他带宽按照上述⽅法可以计算得到,15M为1024点,10M带宽为1024点,5M为512点所以FFT点数为2048,采样间隔=时间/点数=1/15000/2048=1/(15000*2048),直接从采样时间间隔来说明,也可以这样理解,从符号时间长度来推算:OFDM符号周期,即⼀个OFDM符号持续时间Tsymbol=1/15000s=66.7us,也可以这个计算:7个OFDM符号的持续时间=0.5ms(1个slot)-160*Ts-6*144*Ts所以,1个OFDM符号的持续时间Tsymbol=0.5ms(1个slot)-160*Ts-6*144*Ts=66.7us还有可以从另⼀个⾓度理解Ts的计算:Ts表⽰采样周期,即采样⼀次所⽤时间或采样时间间隔,1个subframe为1ms,1个slot包含7个OFDM符号,⼀个采样点为160的CP,6个采样点为144的CP。
其中⼀个OFDM符号采样点为2048(20M带宽)那么:Ts=0.5ms/(2048*7+160+144*6)=1/30720(ms)按调制⽅法不同,每个re可以是2,4,6个bits,以20mhz带宽为例,每个符号1200个re,最多数据为1200*6bit,对于OFDM符号抽样的点数⼀般是2的n次个,便于计算机处理。
理论上是频域的采样点数要⼤于或等于时域离散信号的个数才不会有信息的丢失。
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ofdm符号概念
OFDM(正交频分复用)是一种多载波调制技术,用于将数据分成多个子载波并同时发送。
OFDM符号是OFDM技术中的基本单位,它由多个正交子载波组成。
OFDM符号的长度通常是固定的,并且由系统
参数确定。
在OFDM系统中,符号时间也是固定的,因为它由子载波
数量和带宽共同决定。
OFDM符号的传输可以通过两种方式进行:同步和非同步。
同步
传输在发送端和接收端之间具有相同的时钟,使它们在符号开始和结束时完全同步。
非同步传输是在两者之间缺乏同步的情况下进行的,这意味着发送和接收端的时钟可能不完全匹配。
这种情况下,符号同步必须由接收端来完成。
OFDM符号也可以使用不同的调制方式进行传输,包括BPSK、QPSK、16-QAM和64-QAM等。
对于每个子载波,调制方式可能不同,这取决于所需的数据传输速率和信道质量。
OFDM系统通常采用自适应调制
技术,以根据信道条件动态地选择最佳调制方式。
OFDM符号还可以使用前导码进行同步和信道估计。
前导码是一
些已知的数据序列,可以插入到OFDM符号的开头或结尾。
接收端使
用这些前导码来估计信道的影响,并将它们从OFDM符号中移除,以
便正确解调数据。
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