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.z.附件清單:編號附件內(nèi)容頁數(shù)1任務(wù)書32文獻綜述73開題報告64外文翻譯95指導(dǎo)記錄卡16指導(dǎo)教師評語及成績表17評閱教師評語及成績表18辯論小組評語及成績表19成績評定表110辯論記錄表1-.z.**理工大學科技與藝術(shù)學院本科畢業(yè)設(shè)計〔論文〕任務(wù)書周璐帆同學〔專業(yè)/班級:06通信〔2〕〕現(xiàn)下達畢業(yè)設(shè)計〔論文〕課題任務(wù)書,望能保質(zhì)保量地認真按時完成。課題名稱4G通信系統(tǒng)——OFDM技術(shù)信道估計算法的研究主要任務(wù)與目標移動通信已成為當代通信領(lǐng)域內(nèi)開展?jié)摿ψ畲蟆⑹袌銮熬白顝V的熱點技術(shù)。它的開展已經(jīng)歷了幾代。隨著接入技術(shù)的開展,語音、視頻、多媒體、寬帶無線數(shù)據(jù)效勞正逐漸融合到同一個網(wǎng)絡(luò)。在未來,4G將取代3G網(wǎng)絡(luò)成為下一代無線網(wǎng)絡(luò)。分析4G移動通信系統(tǒng)的特點根底上,特別對4G移動網(wǎng)絡(luò)的OFDM系統(tǒng)進展了詳細研究,并對其基于LS的OFDM信道估計算法和LMMSE的信道估計算法進展比擬分析,并用MATLAB來實現(xiàn)。主要內(nèi)容與根本要求本課題首先對移動網(wǎng)絡(luò)的開展及系統(tǒng)特點進展描述。然后對4G通信系統(tǒng)中OFDM通信原理及關(guān)鍵技術(shù)進展介紹,其關(guān)鍵技術(shù)包括:1、時域與頻域同步技術(shù)2、信道估計3、信道編碼與交織4、降低峰值平均功率比5、均衡。最后本課題對OFDM系統(tǒng)中的信道估計的基于LS的信道估計算法和LMMSE的信道估計算法進展比擬分析,并用MATLAB來實現(xiàn),比擬它們的誤比特率。,分析信道估計算法的性能。本課題主要解決一下問題:1、掌握4G通信系統(tǒng)中OFDM通信原理及關(guān)鍵技術(shù)2、掌握OFDM系統(tǒng)的基于LS的信道估計算法和LMMSE的信道估計算法。3、對OFDM的信道估計算法用matlab軟件來實現(xiàn),并計算信道誤碼率,比擬算法的性能。主要參考資料及文獻閱讀任務(wù)查閱文獻10篇以上,要以在核心期刊上發(fā)表的文章為主為主,其中外文文獻2篇以上,著作最多3本,文獻要新,70%左右的論文是近5年內(nèi)發(fā)表的文獻。撰寫2000字以上的文獻綜述。主要參考資料:[1]孫居穎.OFDM系統(tǒng)信道估計算法研究[D].:工業(yè)大學,2005[2]*亞娟.OFDM系統(tǒng)的同步技術(shù)研究[D].**:**理工大學,2005[3]孟超,*巖.4G通信系統(tǒng)體系構(gòu)造及開展狀況[J].科技信息,2005,40(132):47-82[4]王建峰.4G移動通信系統(tǒng)及其與3G系統(tǒng)的比擬研究[J].**郵電學院學報,2006,51(72):71-73[5]AdrianLangowski.TimeandFrequencySynchronisationin4GOFDMSystems.EURASIPJournalonWirelessmunicationsandNetworking,2021,(2021):41-50外文翻譯任務(wù)必須閱讀2篇以上〔10000字符左右〕的外文材料,應(yīng)完成合計2000漢字以上的英譯漢翻譯。方案進度:起止時間內(nèi)容~完成開題報告、文獻綜述、英文翻譯并上交開題報告辯論,并對開題報告、文獻綜述、英文翻譯修改2021.11.22~查閱資料,掌握4G通信系統(tǒng)中OFDM通信原理及關(guān)鍵技術(shù)2021.12.16~2021.01.09掌握OFDM系統(tǒng)的基于LS的信道估計算法LMMSE的信道估計算法2021.01.10~2021.02.28LMMSE的信道估計算法對OFDM的信道估計算法進展matlab建模仿真,并計算各算法的信道誤碼率,比擬算法的性能畢業(yè)設(shè)計中期檢查2021.03.01~2021.03.25對OFDM的信道估計算法用matlab軟件來實現(xiàn),并計算信道誤碼率,比擬算法的性能。2021.04.10撰寫論文,論文初稿上交,指導(dǎo)教師評閱2021.04.10~2021.04.20根據(jù)導(dǎo)師意見,再次修改論文2021.04.20論文定稿上交,評閱教師評閱2021.05.08第一次論文辯論畢業(yè)設(shè)計二次辯論實習地點西城校區(qū)指導(dǎo)教師簽名年月日專業(yè)負責人意見簽名:年月日注:此表適用于非藝術(shù)類相關(guān)專業(yè)。-.z.文獻綜述畢業(yè)設(shè)計題目:4G通信系統(tǒng)——OFDM技術(shù)信道估計算法的研究4G通信系統(tǒng)——OFDM技術(shù)信道估計算法的研究〔通信專業(yè)06〔2〕班*b06680234〕1前言第四代移動通信系統(tǒng)(4G)也稱為beyond3G(超3G),它集3G與WLAN于一體,并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像,它的圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載,比目前的撥號上網(wǎng)快2000倍,上傳的速度也能到達20Mbps,并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線效勞的要求[1]。4G的技術(shù)特點主要有:①高的數(shù)據(jù)傳輸速率;②靈活性強;③能夠真正的無縫漫游;④兼容性好;⑤用戶共存性;⑥良好的覆蓋性能;⑦技術(shù)根底較好;⑧隨時隨地的移動接入;⑨具有高度智能化的網(wǎng)絡(luò)[2~3]。4G通信系統(tǒng)具有比3G更加優(yōu)良的性能,因此是一個遠比3G復(fù)雜的通信系統(tǒng)。而4G所要采用的關(guān)健技術(shù)主要有:正交頻分復(fù)用技術(shù)〔OFDM〕技術(shù)、軟件無線電(SDR)技術(shù)、智能天線(SA)、MIMO技術(shù)、IPv6協(xié)議技術(shù)等。其中OFDM技術(shù)作為公認的4G核心技術(shù)被廣泛的研究及應(yīng)用。2OFDM根本原理OFDM技術(shù)屬于多載波調(diào)制(Multi—CarrierModula—tion。MCM)。是種無線信道中的高速傳輸技術(shù)。一個OFDM信號由頻率間隔一樣的假設(shè)干個子載波構(gòu)成,系統(tǒng)的總帶寬被分成假設(shè)干個等距離的子信道,所有子載波在一定間隔時間內(nèi)相互正交。假設(shè)系統(tǒng)帶寬被分成N個窄的子信道,則整個OFDM組的持續(xù)時間就是一樣帶寬的單載波傳輸系統(tǒng)的N倍,此外還要加上一定的保護間隔,以防止多徑信道上產(chǎn)生的符號間干擾。每個子載波由調(diào)制信號單獨調(diào)制。子載波頻譜交疊,提高了頻譜利用率,同時信號相互正交,可以使用相關(guān)技術(shù)恢復(fù)[4]。OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是在以下幾個方面:〔1〕同步技術(shù);〔2〕信道估計;〔3〕信道編碼與交織;〔4〕降低峰值平均功率比;〔5〕均衡。只有掌握了這幾個技術(shù)的原理及應(yīng)用,才有可能對OFDM有更深入的理解。2.1同步技術(shù)對OFDM系統(tǒng)來說,時間和頻率同步是非常重要的。同步它包括定時同步、頻率同步和相位同步,其中頻率同步對系統(tǒng)的影響最大。因此必須要解決同步問題。如果沒有正確的定時同步,就不可能標示出正確的幀起始位置,沒有正確的頻率同步,正交性將會惡化并導(dǎo)致BER增加[8]。在[5]中提到,在碼元間插入周期性保護前綴(CyClicprefi*),時鐘同步問題就變得相對簡單。解決該問題主要有兩種方法:基于導(dǎo)頻和基于循環(huán)前綴。而載波同步的解決方案也分成兩種:基于導(dǎo)頻和基于周期性保護前綴。在[4]中提到,粗略的定時同步建立起來后,可以通過計算OFDM的保護間隔獲得更準確地同步。而OFDM同步算法主要是針對循環(huán)擴展和特殊的訓練序列以及導(dǎo)頻信號進展,其中較常用的有利用奇異值分解的ESPRIT同步算法和MI估計算法[6]。2.2信道估計信道它描述了信號從發(fā)射端到接收端所經(jīng)歷的一切媒介,包括從發(fā)射機到接收機之間信號傳播所經(jīng)過的物理媒質(zhì),如電纜信道、光纜信道、無線信道等。信道估計可以定義為根據(jù)一定的估計準則,盡可能準確地描述出信道對輸入信號的影響。因為無線傳播信道具有很大的隨機性,會引起傳輸信號幅度、相位和頻率的失真,產(chǎn)生符號間干擾等。而無線通信系統(tǒng)的性能主要受到無線信道的制約,信道估計就顯得尤為重要了。在OFDM系統(tǒng)中,信道估計器的設(shè)計主要有2個問題:一是導(dǎo)頻信息的選擇。由于無線信道常常是衰落信道,需要不斷對信道進展跟蹤,因此導(dǎo)頻信息也必須不斷地傳送;二是既有較低的復(fù)雜度又有良好的導(dǎo)頻跟蹤能力的信道估計器的設(shè)計。在實際設(shè)計中,導(dǎo)頻信息選擇和最正確估計器的設(shè)計通常又是相互關(guān)聯(lián)的,因為估計器的性能與導(dǎo)頻信息的傳輸方式有關(guān)[5]?;诙鄬?dǎo)頻的OFDM系統(tǒng)信道估計算法的根本過程是:在發(fā)送端適當位置插入導(dǎo)頻,接收端利用導(dǎo)頻獲取導(dǎo)頻信道信息Hp,然后選擇*種處理手段(如內(nèi)插,濾波,變換等)獲得所有數(shù)據(jù)信道信息H,其關(guān)鍵技術(shù)主要包括以下三個方面:1、導(dǎo)頻的數(shù)量選擇與插入位置,導(dǎo)頻的數(shù)量選擇與插入位置是實現(xiàn)基于導(dǎo)頻的信道估計的根底,其相關(guān)理論有:(1)關(guān)于導(dǎo)頻的數(shù)量;(2)最優(yōu)的導(dǎo)頻位置;2、接收端導(dǎo)頻信道信息的獲取方式3、通過導(dǎo)頻信道信息如何較好地估計出數(shù)據(jù)信道信息。在[10]中有詳細的講解。2.3信道編碼與交織信道編碼和交織技術(shù)是為了對抗無線衰落信道中的突發(fā)脈沖錯誤和頻率選擇性衰落,也可以獲得更大的SNR(平均信噪比)。在[5]中所述,OFDM系統(tǒng)本身具有利用信道分集特性的能力,一般的信道特性信息已被OFDM調(diào)制方式本身所利用,可以在子載波間進展編碼,形成編碼的OFDM,即把OFDM技術(shù)與信道編碼、頻率時間交織結(jié)合起來,提高系統(tǒng)的性能,其編碼可以采用各種碼。[4]中OFDM采用的是利用卷積碼作為編碼方式,因為它常用的維特比算法可以很容易進展軟判決譯碼。2.4降低峰值平均功率比為什么要降低峰值平均功率比:由于OFDM信號是一系列的子信道信號重疊向加起來的,所以很容易造成較大的PAR。大的PAR信號通過功率放大器時,如果功放的動態(tài)范圍不夠,會有很大的頻譜擴展和帶內(nèi)失真。在[8]中所述,OFDM系統(tǒng)信號可以看作具有不同相位的N個獨立的復(fù)變量之和。不同的疊加方式會引起高的峰均比。這將導(dǎo)致發(fā)射極端的放大器產(chǎn)生高的帶外輻射。在[7]中,通過要求發(fā)射功率具有較大的動態(tài)調(diào)整范圍,并降低射頻放大器的功率效率。通常,可以通過采用限幅的方法來解決此問題。而在[5]中,有3種途徑可以解決,一種是信號失真技術(shù),它采用限幅技術(shù)、峰值加窗技術(shù)或峰值刪除技術(shù),使大峰值被抑制掉。一種是采用編碼方法,它采用一定的編碼手段,降低OFDM信號的PAR值,最后一種是采用擾碼技術(shù),它使OFDM信號的相關(guān)性最小,從而使系統(tǒng)的PAR減少。2.5均衡均衡的實質(zhì)是補償多徑信道引起的碼間干擾,在一般的衰落環(huán)境下,OFDM系統(tǒng)中均衡不是有效改善系統(tǒng)性能的方法。2.6OFDM信道估計技術(shù)無線通信系統(tǒng)的性能主要受到無線信道的制約。信道描述了信號從發(fā)端到收端所經(jīng)歷的一切媒介,包括從發(fā)射機到接收機之間信號傳播所經(jīng)過的物理媒質(zhì),如電纜信道、光纜信道、無線信道等。其中無線傳播信道具有很大的隨機性,會引起傳輸信號幅度、相位和頻率的失真,產(chǎn)生符號間干擾等,對接收機的設(shè)計提出了很大的挑戰(zhàn),信道估計器是接收機的一個重要組成局部。在理論研究中,為了更好地描述信道對信號的影響,人們引入了信道模型統(tǒng)計的方法,通過研究信號在特定環(huán)境下的特性來進展信道建模。信道估計可以定義為描述物理信道對輸入信號的影響而進展定性研究的過程,是信道對輸入信號影響的一種數(shù)學表示。如果信道是線性的,則信道估計就是對系統(tǒng)沖激響應(yīng)進展估計。"好〞的信道估計就是使得*種估計誤差最小化的估計算法[2]。通過信道估計算法,接收機可以得到信道的沖激響應(yīng)。信道信息在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中已經(jīng)得到了充分的利用。自適應(yīng)的信道均衡器利用信道估計來對抗ISI的影響。分級技術(shù)利用信道估計,實現(xiàn)與接收信號最正確匹配的接收機;最大似然檢測利用信道估計使得接收端錯誤概率最小化;相關(guān)解調(diào)利用信道估計提供的信號相位信息,實現(xiàn)信號的檢測,與非相干解調(diào)相比,相干解調(diào)可以提高系統(tǒng)的整體性能。信號發(fā)送信號實際接收信號信號+++誤差信號信道估計模型-估計得到的信號信道估計模型圖2.1一般信道估計過程LS信道估計算法最小平方(LS,Least-Square)信道估計是從最小平方意義上得到的信道估計器。首先將信道寫成矩陣形式:,利用循環(huán)脈沖響應(yīng)g的LS估計器使最小,通過計算得到(1)式中,將其代入上(1)式,化簡后得到LS估計器的表達式:(2)LS估計器的誤差性能雖然不是最正確的,但在保證一定誤差性能的條件下,其實現(xiàn)復(fù)雜度很低,具有很高的實用性。LMMSE信道估計算法LS算法估計值是信道頻率相應(yīng)的有噪觀察結(jié)果,利用信道相關(guān)性可抑制噪聲提高信道估計性能。以最小化均方誤差為準則,最正確線性信道估計:,線性最小均方誤差算法是對LS估計的最正確線性濾波。和分別是LS估計和LMMSE估計的信道頻率相應(yīng)的向量形式。為與傳送信號*有關(guān)的線性濾波矩陣(3)為信道自相關(guān)矩陣,由信道的延遲功率譜決定。LMMSE算法具有很好的信道估計性能,它利用信道的統(tǒng)計相關(guān)性可以很好的抑制噪聲的影響。LMMSE算法的運算量比LS算法要復(fù)雜得多。因為每當信號*變化的時候,矩陣就要隨之更新。為了進一步降低復(fù)雜度,可以將用它的期望值代替,理論分析與仿真結(jié)果說明這種改良帶來的性能惡化可以忽略。有(4)固定濾波矩陣為(5)LMMSE性能很好,但復(fù)雜度很高,且實際接收機中一般無法獲得信道相關(guān)矩陣信息,其實用性受到一定限制[11]。LRLMMSE信道估計算法采用SVD(奇異值分解)方法可以對LMMSE算法進一步簡化,即所謂的LRLMMSE。具體方法如下:對頻域信道向量自協(xié)方差矩陣進展奇異值分解,可以得到:(6)式中U是由歸一化正交向量組成的矩陣,是一個對角矩陣,他的對角線包含了的奇異值。,將式(6)代入式(5),可以得到基于奇異值分解的信道估計器為:(7)式中是一個對角矩陣,他的對角線上的值為:,(8)通過將矩陣對角線上的局部值置零,可以得到簡化的近似估計為:(9)式中,為的左上角矩陣。上式可作為式(2-7)的階近似,改變的大小可以在復(fù)雜度與性能之間得到*種折衷[11]。2.7國內(nèi)外對4G的研究現(xiàn)狀中國、日本、韓國以及歐洲等國家對第四代移動通信的研究工作已經(jīng)啟動,目前對4G的研究還處于初級探索階段,并沒有進入實質(zhì)局部,更談不上頻段的劃分,ITU在2004年征求第四代移動通信的方案,估計2021年制定出全世界統(tǒng)一的第四代移動通信標準。3總結(jié)OFDM技術(shù)有許多優(yōu)點,但也存在一些缺點:(1)容易受頻率偏差和相位噪聲的影響;(2)存在較高的峰值平均功率比。但總體來說,OFDM技術(shù)的出現(xiàn)解決了單載波數(shù)據(jù)傳輸速率的瓶頸問題,并且已經(jīng)在有線信道的ADSL和無線信道的DAB、DVB、WLAN等領(lǐng)域內(nèi)表現(xiàn)出優(yōu)越的性能[5]。OFDM技術(shù)正因其具有良好的抗噪聲性能和抗多徑衰落的能力以及頻譜利用率高的特性,被業(yè)界普遍認為是4G的核心技術(shù)。參考文獻[1]趙瑞玉.4G移動通信系統(tǒng)的熱點技術(shù)及其開展動態(tài)[J].**電子技術(shù),2021,(2):88~89[2]*洋祥.第四代(4G)移動通信技術(shù)研究[J].教育技術(shù)導(dǎo)刊,2021,8(6):3~5[3]李洪波.淺析4G移動通信技術(shù)[J].電腦知識與技術(shù),2007,(13):58~59[4]*建偉.OFDM技術(shù)原理及其在4G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J].科技信息,2021,(23):94~95[5]潘華林,周偉.OFDM及其在4G移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電工技術(shù),2005,(2):25~28[6]武林俊,李燕文.OFDM技術(shù)在4G中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2007,30(12):189~191,194[7]董莉.4G核心技術(shù)OFDM及MIMO原理[J].**師范學院學報:綜合版,2006,21(5):25~28[8]*進一.第四代移動通信中OFDM技術(shù)的應(yīng)用分析[J].中國新通信,2021,(1):72~75[9]王侃,竇偉.第四代移動通信系統(tǒng)技術(shù)與開展[J].**商業(yè)高等??茖W校學報,2005,18(5):95~96[10]孫居穎.OFDM系統(tǒng)信道估計算法研究[D].:工業(yè)大學信號與信息處理,2005[11]李娜,喬鋼.OFDM水聲通信信道估計技術(shù)研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2007,3027):56~59[12]葉晟.基于導(dǎo)頻的OFDM系統(tǒng)信道估計[J].**大學研究生學刊:自然科學與醫(yī)學版,2007,28(2):83~90[13]AdrianLangowsk.TimeandFrequencySynchronisationin4GOFDMSystems[J].EURASIPJournalonWirelessmunicationsandNetworking,2021[14]JihadQaddour.HighPeaktoAverageRatioSolutioninOFDMof4GMobileSystems[J].InternationalConferenceOnmunicationsAndMobileputing-.z.開題報告畢業(yè)設(shè)計題目:4G通信系統(tǒng)——OFDM技術(shù)信道估計算法的研究4G通信系統(tǒng)——OFDM技術(shù)信道估計算法的研究開題報告1.選題意義與可行性分析移動通信已成為當代通信領(lǐng)域內(nèi)開展?jié)摿ψ畲?、市場前景最廣的熱點技術(shù)。隨著接入技術(shù)的開展,語音、視頻、多媒體、寬帶無線數(shù)據(jù)效勞正逐漸融合到同一個網(wǎng)絡(luò)。而不同領(lǐng)域技術(shù)的綜合與協(xié)作,伴隨著全新無線寬帶技術(shù)的智能化,以及定位于用戶的新業(yè)務(wù),這一切必將繁衍出新一代移動通信系統(tǒng)4G。第四代移動通信系統(tǒng)(4G)也稱為beyond3G(超3G),它集3G與WLAN于一體,并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像,它的圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載,比目前的撥號上網(wǎng)快2000倍,上傳的速度也能到達20Mbps,并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線效勞的要求[1]。4G通信系統(tǒng)具有比3G更加優(yōu)良的性能,因此是一個遠比3G復(fù)雜的通信系統(tǒng)。而4G所要采用的關(guān)健技術(shù)主要有:正交頻分復(fù)用技術(shù)〔OFDM〕技術(shù)、軟件無線電(SDR)技術(shù)、智能天線(SA)、多輸入多輸出〔MIMO〕技術(shù)、IPv6協(xié)議技術(shù)等。其中正交頻分復(fù)用〔OFDM〕技術(shù)作為公認的4G核心技術(shù)被廣泛的研究及應(yīng)用。作為4G核心的正交頻分復(fù)用技術(shù)〔OFDM〕是一種特殊的多載波傳輸技術(shù),既可以被看作是一種調(diào)制技術(shù),也可以被當作一種復(fù)用技術(shù),它是對多載波調(diào)制(MCM,Multi-CarrierModulation)的一種改良方案。正交頻分復(fù)用技術(shù)〔OFDM〕主要思想是:將信道分成假設(shè)干正交子信道,將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流,由頻率間隔一樣的假設(shè)干個子載波調(diào)制在每個子信道上進展傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開,這樣可以減少子信道之間的相互干擾ICI。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬,因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落,從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小局部,信道均衡變得相對容易。正交頻分復(fù)用技術(shù)〔OFDM〕相對于非正交的多載波的不同是它允許子載波頻譜局部重疊,只要滿足子載波間互相正交,就可以從混疊的子載波上別離出數(shù)據(jù)信息。由于正交頻分復(fù)用技術(shù)〔OFDM〕允許子載波頻譜混疊,其頻譜效率大大提高,因此是一種高效的調(diào)制方式[8]。正交頻分復(fù)用〔OFDM〕技術(shù)擁有許多現(xiàn)階段通信技術(shù)所不能到達的優(yōu)點。(1)正交頻分復(fù)用〔OFDM〕的頻譜利用率很高,它的頻譜效率比串行系統(tǒng)高近一倍;(2)抗多徑干擾與頻率選擇性衰落能力強。由于正交頻分復(fù)用〔OFDM〕系統(tǒng)把數(shù)據(jù)分散到許多個子載波上,大大降低了各子載波的符號速率,從而減弱多徑信號對系統(tǒng)性能的影響,假設(shè)再通過采用加循環(huán)前綴作為保護間隔的方法,可以完全消除符號間于擾[6];(3)適合高速數(shù)據(jù)傳輸。正交頻分復(fù)用〔OFDM〕自適應(yīng)調(diào)制機制使不同的子載波可以按照信道情況和噪音背景的不同使用不同的調(diào)制方式。當信道條件好的時候,采用效率高的調(diào)制方式。當信道條件差的時候,采用抗干擾能力強的調(diào)制方式[8];(4)通過各子載波的聯(lián)合編碼,可具有很強的抗衰落力,正交頻分復(fù)用〔OFDM〕技術(shù)本身已經(jīng)利用信道的頻率分集,如果衰落是特別嚴重,就沒有必要再加時域均衡器。但通過將各信道聯(lián)合編碼,可以使系統(tǒng)性能得到提高。(5)基于離散傅里葉變換(DFT)的OFDM有快速算法,正交頻分復(fù)用〔OFDM〕采用IFFT和FFT來實現(xiàn)調(diào)制和解調(diào),易用DSP實現(xiàn)。同樣OFDM也存在著缺點:〔1〕正交頻分復(fù)用〔OFDM〕容易受頻率偏差和相位噪聲的影響,〔2〕正交頻分復(fù)用〔OFDM〕存在較高的峰值平均功率比,正交頻分復(fù)用〔OFDM〕系統(tǒng)需要較復(fù)雜的負載算法和自適應(yīng)算法,會增加系統(tǒng)的復(fù)雜度,增加開銷,最后對于正交頻分復(fù)用〔OFDM〕系統(tǒng)來說,時間和頻率的同步是非常重要的。目前3G通信系統(tǒng)存在一些缺乏,很難到達較高的通信數(shù)率,提供效勞數(shù)率的動態(tài)范圍不大,不能滿足各種業(yè)務(wù)類型要求等[8]。而這也就是為什么在3G通信系統(tǒng)還沒有完全推廣開來,4G通信系統(tǒng)就已經(jīng)進入研究的原因。因為4G所具有的能力是3G通信系統(tǒng)所不能夠做到的。因此對4G通信系統(tǒng)的研究就顯得尤為重要。對4G通信系統(tǒng)的核心技術(shù)正交頻分復(fù)用〔OFDM〕的研究,主要針對正交頻分復(fù)用〔OFDM〕根本原理的了解及其正交頻分復(fù)用〔OFDM〕中所應(yīng)用到的關(guān)鍵技術(shù)的分析。正交頻分復(fù)用〔OFDM〕關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾個方面:〔1〕同步技術(shù);〔2〕信道估計;〔3〕信道編碼與交織;〔4〕降低峰值平均功率比;〔5〕均衡。只有掌握了這幾個重要的技術(shù)的原理及它們的應(yīng)用,才有可能對正交頻分復(fù)用〔OFDM〕技術(shù)有更深入的理解。2.研究的根本內(nèi)容與擬解決的主要問題在正交頻分復(fù)用〔OFDM〕技術(shù)中,因為正交頻分復(fù)用〔OFDM〕是一種特殊的多載波傳輸技術(shù),它是將信道分成假設(shè)干正交子信道,將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流,調(diào)制到在每個子信道上進展傳輸。對于不同的子信道,正交頻分復(fù)用〔OFDM〕的傳輸效率就有很大的影響。從它的根本思想可以看出,使用不同的信道傳輸,其傳輸結(jié)果也是不一樣的。而無線通信系統(tǒng)的性能主要受到無線信道的制約。信道描述了信號從發(fā)射端到接收端所經(jīng)歷的一切媒介,包括從發(fā)射機到接收機之間信號傳播所經(jīng)過的物理媒質(zhì),如電纜信道、光纜信道、無線信道等。而其中最值得注意的是無線傳播信道具有很大的隨機性,會引起傳輸信號幅度、相位和頻率的失真,產(chǎn)生符號間干擾等。這種隨機性對于正交頻分復(fù)用〔OFDM〕的信道選用起到了絕對性的影響。也就是本課題的重點。在理論研究中,為了更好地描述信道對信號的影響,人們引入了信道模型統(tǒng)計的方法,通過研究信號在特定環(huán)境下的特性來進展信道建模。信道估計可以定義為描述物理信道對輸入信號的影響而進展定性研究的過程,是信道對輸入信號影響的一種數(shù)學表示[9]?;诙鄬?dǎo)頻的OFDM系統(tǒng)信道估計算法的根本過程是:在發(fā)送端適當位置插入導(dǎo)頻,接收端利用導(dǎo)頻獲取導(dǎo)頻信道信息Hp,然后選擇*種處理手段(如內(nèi)插,濾波,變換等)獲得所有數(shù)據(jù)信道信息H,其關(guān)鍵技術(shù)主要包括以下三個方面:1、導(dǎo)頻的數(shù)量選擇與插入位置,導(dǎo)頻的數(shù)量選擇與插入位置是實現(xiàn)基于導(dǎo)頻的信道估計的根底,其相關(guān)理論有:(1)關(guān)于導(dǎo)頻的數(shù)量;(2)最優(yōu)的導(dǎo)頻位置;2、接收端導(dǎo)頻信道信息的獲取方式3、通過導(dǎo)頻信道信息如何較好地估計出數(shù)據(jù)信道信息。本課題研究的內(nèi)容主要是在了解4G移動通信系統(tǒng)特點的根底上,特別要對4G移動網(wǎng)絡(luò)的正交頻分復(fù)用〔OFDM〕系統(tǒng)進展詳細研究,對其基于FFT的多導(dǎo)頻OFDM信道估計算法進展改良,并進展MATLAB仿真,分析多種信道估計算法的優(yōu)劣性。首先對移動網(wǎng)絡(luò)的開展及系統(tǒng)特點進展描述,對4G通信系統(tǒng)中正交頻分復(fù)用〔OFDM〕通信原理及關(guān)鍵技術(shù)進展介紹,其關(guān)鍵技術(shù)包括:1、時域與頻域同步技術(shù)2、信道估計3、信道編碼與交織4、降低峰值平均功率比5、均衡。然后,掌握正交頻分復(fù)用〔OFDM〕系統(tǒng)的基于FFT的多導(dǎo)頻OFDM信道估計算法,并提出改良方案。最后本課題對正交頻分復(fù)用〔OFDM〕系統(tǒng)中的信道估計的幾種重要算法進展比擬,并用MATLAB建模仿真,分析多種信道估計算法的性能。普遍的信道估計算法包括:LS信道估計、MMSE信道估計、對基于FFT的信道估計算法、基于多導(dǎo)頻的正交頻分復(fù)用〔OFDM〕信道估計、基于DCT多導(dǎo)頻正交頻分復(fù)用〔OFDM〕信道估計算法等。本課題主要解決的問題:1、掌握4G通信系統(tǒng)中正交頻分復(fù)用〔OFDM〕通信原理及關(guān)鍵技術(shù)2、掌握OFDM系統(tǒng)的基于LS的信道估計算法和LMMSE的信道估計算法。3、對OFDM的信道估計算法用matlab軟件來實現(xiàn),并計算信道誤碼率,比擬算法的性能。3.總體研究思路(方法與技術(shù)路線)及預(yù)期研究成果本次課題總的研究思路可以分為三個局部。第一局部的研究是在4G通信系統(tǒng)的根底上,重點研究正交頻分復(fù)用技術(shù)〔OFDM〕技術(shù)。正交頻分復(fù)用〔OFDM〕技術(shù)被公認為4G通信系統(tǒng)的核心技術(shù)。掌握正交頻分復(fù)用〔OFDM〕通信原理是本次課題研究的第一個重點。而正交頻分復(fù)用〔OFDM〕通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括:1、時域與頻域同步技術(shù)2、信道估計3、信道編碼與交織4、降低峰值平均功率比5、均衡。對這些正交頻分復(fù)用〔OFDM〕中運用的關(guān)鍵技術(shù)都要有一定的了解。第二局部的重點是要掌握正交頻分復(fù)用〔OFDM〕系統(tǒng)的信道估計算法——基于LS的信道估計算法和LMMSE的信道估計算法。在掌握算法的根底上,提出它的改良方案。最后針對正交頻分復(fù)用〔OFDM〕中的幾種重要信道算法進展傳輸?shù)恼`碼率比擬,用MATLAB仿真,并計算信道誤碼率,最終分析多種信道估計算法的優(yōu)劣性能。之所以選用這個內(nèi)容做為課題研究的重點,是因為無線通信系統(tǒng)的性能主要受到無線信道的制約,信道估計就顯得尤為重要了。信道它描述了信號從發(fā)射端到接收端所經(jīng)歷的一切媒介,包括從發(fā)射機到接收機之間信號傳播所經(jīng)過的物理媒質(zhì),如電纜信道、光纜信道、無線信道等。信道估計可以定義為根據(jù)一定的估計準則,盡可能準確地描述出信道對輸入信號的影響。因為無線傳播信道具有很大的隨機性,會引起傳輸信號幅度、相位和頻率的失真,產(chǎn)生符號間干擾等。而信道估計的終極目的是為了改善系統(tǒng)的誤碼性能。這也是課題研究的方向與重點所在。4.研究工作方案(進度安排)方案進度:起止時間內(nèi)容~完成開題報告、文獻綜述、英文翻譯并上交開題報告辯論,并對開題報告、文獻綜述、英文翻譯修改2021.11.22~查閱資料,掌握4G通信系統(tǒng)中OFDM通信原理及關(guān)鍵技術(shù)2021.12.16~2021.01.09掌握OFDM系統(tǒng)的基于LS的信道估計算法LMMSE的信道估計算法2021.01.10~2021.02.28LMMSE的信道估計算法對OFDM的信道估計算法進展matlab建模仿真,并計算各算法的信道誤碼率,比擬算法的性能畢業(yè)設(shè)計中期檢查2021.03.01~2021.03.25對OFDM的信道估計算法用matlab軟件來實現(xiàn),并計算信道誤碼率,比擬算法的性能。5.參考文獻[1]趙瑞玉.4G移動通信系統(tǒng)的熱點技術(shù)及其開展動態(tài)[J].**電子技術(shù),2021,(2):88~89[2]*洋祥.第四代(4G)移動通信技術(shù)研究[J].教育技術(shù)導(dǎo)刊,2021,8(6):3~5[3]李洪波.淺析4G移動通信技術(shù)[J].電腦知識與技術(shù),2007,(13):58~59[4]*建偉.OFDM技術(shù)原理及其在4G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J].科技信息,2021,(23):94~95[5]潘華林,周偉.OFDM及其在4G移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電工技術(shù),2005,(2):25~28[6]武林俊,李燕文.OFDM技術(shù)在4G中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2007,30(12):189~191,194[7]董莉.4G核心技術(shù)OFDM及MIMO原理[J].**師范學院學報:綜合版,2006,21(5):25~28[8]*進一.第四代移動通信中OFDM技術(shù)的應(yīng)用分析[J].中國新通信,2021,(1):72~75[9]孫居穎.OFDM系統(tǒng)信道估計算法研究[D].:工業(yè)大學信號與信息處理,2005[10]胡臻龍,鄧世昆.4G移動通信技術(shù)綜述[J].中國多媒體通信,2006,(1):50~53[11]楊玉峰,黃煒,余波.基于導(dǎo)頻的OFDM系統(tǒng)信道估計算法研究及實現(xiàn)[J].電視技術(shù),2006,(9):8~10[12]邵懷宗,彭啟琮.一種OFDM系統(tǒng)中的盲信道估計算法[J].電子與信息學報,2003,25(9):1206~1212[13]王侃,竇偉.第四代移動通信系統(tǒng)技術(shù)與開展[J].**商業(yè)高等??茖W校學報,2005,18(5):95~96[14]AdrianLangowsk.TimeandFrequencySynchronisationin4GOFDMSystems[J].EURASIPJournalonWirelessmunicationsandNetworking,2021[15]JihadQaddour.HighPeaktoAverageRatioSolutioninOFDMof4GMobileSystems[J].InternationalConferenceOnmunicationsAndMobileputing-.z.外文翻譯畢業(yè)設(shè)計題目:4G通信系統(tǒng)——OFDM技術(shù)信道估計算法的研究原文1:TimeandFrequencySynchronisationin4GOFDMSystems譯文1:時間和頻率同步應(yīng)用在4GOFDM系統(tǒng)中原文2:HighPeaktoAverageRatioSolutioninOFDMof4GMobileSystems譯文2:在OFDM的4G移動系統(tǒng)中頂峰值的平均比率解決方法外文翻譯原文1TimeandFrequencySynchronisationin4GOFDMSystemsDuetoitsmanyadvantages,orthogonalfrequencydivisionmultiple*ing(OFDM)wasadoptedfortheEuropeanstandardsofterrestrialstationaryandhandheldvideobroadcastingsystems(DVB-T,DVB-H)aswellaswirelessnetworkstandards802.11and802.16.Itwasalsochosenasoneofthetransmissiontechniquesfor3GPPLong-TermEvolutionsystemandWINNERRadioInterfaceConcept[1],whichhasrecentlybeenproposedfor4Gsystems.However,theOFDMtransmissionissensitivetoreceiversynchronisationimperfections.Thesymboltimingsynchronisationerrormaycauseinterblockinterference(IBI)andthefrequencysynchronisationerrorisoneofthesourcesofintercarrierinterference(ICI).Thus,synchronisationisacrucialissueinanOFDMreceiverdesign.ItdependsontheformoftheOFDMtransmission(whetheritiscontinuousorhasaburstynature).synchronisationalgorithmsspecificforpacketorburstytransmissionhavetobeapplied.Synchronisationisnotfullyobtainedaftertheacquisitionmodesincethesamplingfrequencyoffsetstillremainsunpensated.TheinaccuracyofthesamplingclockfrequencycausesslowdriftoftheFFTwindowgivingrisetoICIandsubcarrierphaserotation.Bothsignaldistortions,butnottheirsources,mayberemovedbyafrequency-domainchannelequaliser.However,thetimeshiftoftheFFTwindowbuildsup,andeventuallytheFFTwindowshiftsbeyondtheorthogonalitywindowoftheOFDMsymbolgivingrisetoIBI.Therefore,thesamplingclocksynchronisation,performedbyaresamplingalgorithm,shouldalsobeimplementedintheOFDMreceiver.AnumberoftimeandfrequencysynchronisationalgorithmsintheOFDM-basedsystemshavealreadybeenproposed.Thelessple*butlessaccuratealgorithmsarebasedonthecorrelationofidenticalpartsoftheOFDMsymbol.Thecorrelationbetweenthecyclicprefi*andthecorrespondingendoftheOFDMsymbol,orbetweentwoidenticalhalvesofthesynchronisationsymbol,isappliedin[3,4],respectively.Theuseofpseudonoisesequencecorrelationpropertieswasproposedin[5,6].Bothsolutionsofferveryaccuratetimeandfrequencyoffsetestimates;however,themaindisadvantageofbothofthemistheirple*ity.Inthispaper,fastandaccuratetimingandfrequencysynchronisationalgorithmsareproposed.Thesynchronisationisatwo-stageprocess.First,coarsetimingandfractionalfrequencyoffsetsynchronisationareperformed.Afterdetectingthetransmittedsignal,thecarrierfrequencyandsamplingfrequencyoffsetsaretrackedduringthetrackingmodebyalow-ple*algorithm,whichisimmunetosymboltimingoffsetestimationerrors.ThealgorithmisdesignedforOFDMsystemswithasmallpilotoverhead,anditapplieschannelestimatesalreadyputedbythechannelestimationblock.Author:AdrianLangowskiNationality:PolandSource:EURASIPJournalonWirelessmunicationsandNetworking譯文1時間和頻率同步應(yīng)用在4GOFDM系統(tǒng)中由于它的許多優(yōu)勢,正交頻分復(fù)用(OFDM)被采納為歐洲標準的固定和移動視頻播送系統(tǒng)(DVB-T、dvb-h),以及無線網(wǎng)絡(luò)標準802.11和802.16。它也被選定為用于3GPP長期演進系統(tǒng)和0.99無線接口概念的傳輸技術(shù)之一[1],并在最近提出應(yīng)用于4G系統(tǒng)中。然而,OFDM傳輸對于同步接收器是敏感的也是存在缺陷的。時間同步誤差可能導(dǎo)致塊間的干擾〔IBI〕,而頻率同步誤差是載波間干擾〔ICI〕的來源之一。因此,在OFDM接收設(shè)計中,同步是一個非常重要的研究點。這取決于OFDM的傳播形式〔無論它是連續(xù)或是有一個脈沖性質(zhì)〕,同步算法所特有的包或脈沖傳輸已被應(yīng)用。通過采集模式后,同步不能夠完全地獲得,那是因為采樣頻率偏差仍然無法補償。不準確的時鐘信號頻率是傅立葉變換〔FFT〕窗口緩慢移動的原因,它將導(dǎo)致載波間干擾和子載波相位旋轉(zhuǎn)。雙方的信號失真,但不是它們的來源失真,可能會被刪除通過頻域信道補償器。然而FFT的時間窗建造,最終傅立葉變化的窗口將超過正交頻分復(fù)用〔OFDM〕的正交窗口而導(dǎo)致塊間的干擾。因此,時鐘的同步在重新采樣算法的根底上,也應(yīng)該應(yīng)用在正交頻分復(fù)用〔OFDM〕的接收器上。大量的時間和頻率同步算法已經(jīng)在OFDM-based系統(tǒng)中被提出。不太復(fù)雜的,但不準確的算法是基于對正交頻分復(fù)用(OFDM)的符號一樣局部的相關(guān)性。循環(huán)前綴和OFDM符號之間,或兩個半同步符號一樣相應(yīng)完畢關(guān)系,是分別適用于[3,4],使用于偽隨機噪聲序列相關(guān)屬性已經(jīng)被提出來[5,6]。兩種解決方案都提供了非常準確的時間和頻率偏移估計;然而,主要的缺點都是他們的復(fù)雜性。在這篇文章中,快速、準確的時間和頻率同步算法已經(jīng)被提出。是一個兩階段的同步過程。首先,粗糙的時間和頻率偏移同步被進展。在檢測到傳輸信號后,在一個模式被低等的復(fù)雜算法所追蹤期間,載波頻率和抽樣頻率偏移進展跟蹤,該算法對時間偏移估計誤差不受影響。這個算法適用于正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)與小型試驗的開銷上,它的應(yīng)用信道數(shù)已經(jīng)被信道估計塊計算出。AdrianLangowski國籍::波蘭出處:EURASIP日報無線通訊及網(wǎng)絡(luò)原文2HighPeaktoAverageRatioSolutioninOFDMof4GMobileSystemsItsupportshighdatarateservicesandatthesametimeprovideslowcostperbittransmission.Itconcentratesonintegratingallthee*istingtechnologiessothatusercaneasilyroamfromoneserviceproviderareatoanother.Sothisincreasestheroamingcapability.Thee*pecteddatarateis20Mbpsinhighmobility(vehicletraveling200km/h)and1Gbpsinlowmobility(speed3km/h).Ofcourseachievingthisdataraterequirescarefulselectionofmulticarriermodulationscheme.Permissiontomakedigitalorhardcopiesofallorpartofthisworkforpersonalorclassroomuseisgrantedwithoutfeeprovidedthatcopiesarenotmadeordistributedforprofitormercialadvantageandthatcopiesbearthisnoticeandthefullcitationonthefirstpage.Tocopyotherwise,orrepublish,topostonserversortoredistributetolists,requirespriorspecificpermissionand/orafee.InmulticarrierapproachtheoriginaldatastreamisdividedintoNnumberofparallelstreams.Theneachstreamismodulatedwithdifferentcarrierfrequencyandsentacrossthechannel.Thisactuallyreducesinter-symbolinterferenceaseachstreamtravelsatadifferentfrequency.Soconsideringthenumberofusers,multi-carrierapproachwillbethebestchoicefor4Gwirelesssystems.AmongthemulticarriermodulationschemesCDMAandOFDMarethetwotechnologiestheresearchersareconcentratingon.CDMAisbeingusedin3Gwirelesssystems.OFDMhasgainedmoreinterestinrecenttimesandisusedbymanybroadbandtransmissionslikeIEEE802.11aand802.11g[1].OFDMcouldbeusedbothasthemultipleaccesstechnologyandmodulationschemein4G.ButOFDMinitselfeswithalotofchallenges[3].Typically,OFDM,aspread-spectrumtechnologythatgiveswirelessnetworksanewphysicallayer,isimplementedinembeddedchipsetsmadeupofradiotransceivers,FastFourierTransform(FFT)processors,systeminput/output(I/O),serialtoparallelandbackagaintranslatorsandOFDMlogic.Figure1showstheworkingofOFDM.OFDMsystemtakesadatastreamandsplitsitintoNparalleldatastreams,eachatarate1/Noftheoriginalrate.EachstreamisthenmappedtoatoneatauniquefrequencyandbinedtogetherandsenttoInverseFastFourierTransform(IFFT)toyieldthetimedomainwaveformtobetransmitted.Bycreatingslowerparalleldatastreams,thebandwidthofthemodulationsymboliseffectivelydecreased.OFDMcanbesimplydefinedasaformofmulti-carriermodulationwhereitscarrierspacingiscarefullyselectedsothateachsub-carrierisorthogonaltotheothersub-carriers[2].Asitiswellknown,orthogonalsignalscanbeseparatedatthereceiverbycorrelationtechniques,hence,inter-symbolinterference(ISI)amongchannelscanbeeliminated.Properselectionofsystemparameters,suchasnumberoftonesandtonespacing,cangreatlyreduce,oreveneliminateISI.Apeakinthesignalpoweroccurswhenallormostofthesubcarriersalignthemselvesinphase.Ingeneralthiswilloccuronceeverysymbolperiod.Unfortunatelythehigherthenumberofcarriers,thehigherthePAR.ThiswillbeabigprobleminOFDMbecauseOFDM'smainadvantageisincreaseinthenumberofcarriers.Whenthereisasuddenpeakinthepowersignaltheradio'sRFpoweramplifiermustprovidegainwithoutpression.RFpowerbetweenpeakswillgreatlyreducebythePARamount.Sothepoweramplifiermustbeoversizedintermsofitsaveragepowerrequirementsandalsotheefficiencyoftheamplifierwillreduce.Thiscausesinter-modulationamongthesub-channelsandundesiredout-of-bandradiation.[4]TherehavebeenmanymethodstestedtoreducethePAR.Codingisthemostwidelyusedtechnique.Selectivemappinghasbeenused[5]toreducePAR.Howeverthisresultedinalossofdataduringdecoding.Partialtransmitsequence(PTS)isanothermethodthatisbasedonscrambling.paredtothepreviousmethod,thismethodismoreeffective.InthePTSscheme,sub-carriersarepartitionedintomanyblocksandeachblockismultipliedbyaconstantphasefactor(codes)[6].Butthisgreatlyreducesthenumberofcarriers.In[7],PARreductionisachievedbydeliberatelyintroducingalimitednumberoferrorstotheforward-errorcorrection(FEC)encodedinputbits.Thisapproachsuffersreceiverperformancedegradation.Eachofthetheseabovementionedsolutionshadasomeproblemsthatareyettobesolved.Author:JihadQaddourNationality:CanadaSource:InternationalConferenceOnmunicationsAndMobileputing譯文2在OFDM的4G移動系統(tǒng)中頂峰值的平均比率解決方法它支持高數(shù)據(jù)率效勞,同時也提供了每一比特傳輸?shù)牡捅惧X。它集中集成了所有現(xiàn)有的技術(shù),這樣用戶可以很容易從一個效勞提供商所提供的地區(qū)漫游到另一個地區(qū)。因此用戶增強了漫游的能力。在高流動性時預(yù)期的數(shù)據(jù)傳輸率是20Mbps〔車輛200公里/小時〕而在低流動性時預(yù)期的數(shù)據(jù)傳輸率為1Gbps〔速度3公里/小時〕。當然要想實現(xiàn)這一數(shù)據(jù)傳輸率需要仔細選擇多載波調(diào)制方案。同意對數(shù)字或硬盤中的全部或局部的工作是為個人使用或是被允許使用局部,假使不要費用,為了利潤或是商業(yè)利益優(yōu)勢,拷貝將不會被存在或分布開來,而拷貝允許通告該案完結(jié)的卷宗號在第一頁上。去別的地方復(fù)制,,*貼在效勞器或重新分配到列表需要較早的明確同意或者是一些費用。多載波方式原始數(shù)據(jù)流是被分成N種平行流。然后每個數(shù)據(jù)平行流被不同的載波頻率調(diào)制后,通過信道被送出。當每個流有一個不同的頻率傳輸時,這實際上減少了符間的干擾。所以考慮到龐大的用戶數(shù)量,對于4G無線系統(tǒng)來說多載波方式將是最好的選擇。在多載波調(diào)制方案中CDMA和正交頻分復(fù)用(OFDM)這兩種技術(shù)是研究人員正在集中研究的。CDMA已經(jīng)被應(yīng)用在3G無線系統(tǒng)中。在當今時代OFDM已獲得更多的利益,也被許多寬頻傳輸所用,像IEEE802.11aand802.11g[1]。OFDM在多路存取通路技術(shù)和在4G的調(diào)制方案中都能被利用。但是OFDM本身伴隨著許許多多的挑戰(zhàn)[3]。通常,OFDM作為一個擴頻技術(shù),它給了無線網(wǎng)絡(luò)一個新的物理層,實現(xiàn)了嵌入式芯片由無線電收發(fā),快速傅立葉變換(FFT)處理器,系統(tǒng)輸入/輸出(I/O)、序列的平行,然后再用轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換正交頻分復(fù)用(OFDM)的邏輯性。圖1顯示的正交頻分復(fù)用(OFDM)。OFDM系統(tǒng)需要一個數(shù)據(jù)流和分裂成N種并行數(shù)據(jù)流,每一種都是原始費率的1/N。然后每個流映射到一個音調(diào)在一個獨特的頻率中,結(jié)合在一起,并讓位送往了逆快速傅里葉變換(IFFT),時域波形被傳送。通過創(chuàng)造較慢的并行數(shù)據(jù)流,調(diào)制符號的頻帶寬度在有效的減少。OFDM可以簡單地被定義為一種載波間隔被仔細選擇的多載波調(diào)制形式,所以每個子載波正交于其他子載波[2]。眾所周知,在接收機中正交信號能夠被相關(guān)技術(shù)別離出來。因此符間的干擾〔ISI〕在通道中能夠被淘汰掉。選擇適當?shù)南到y(tǒng)參數(shù),如數(shù)量的音調(diào)和間隔,可以大大的降低符間的干擾甚至于消除。OFDM也被認為是一種多重存取技術(shù),因為個體或群體的音調(diào)可以分配給不同的用戶。每個用戶都可以被指定一個預(yù)定數(shù)量的音調(diào),當那時他們需要發(fā)送信息。這些分配被媒體訪問層(MAC)所控制著,而它的資源分配方案是基于用戶的需求的。在這次相位當**號功率的最高點發(fā)生在全部或大局部的子載波中。通常每個符號周期會發(fā)生這種情況一次。不幸的是頻率更高的載體,有更高的標準。在OFDM中,這將會是一個大問題,因為OFDM的主要優(yōu)勢是不斷增多的載體數(shù)量。當一個突然的頂峰電力訊號收音機的射頻功率放大器時,它必須提供沒有壓縮的增益。射頻功率之間的峰值將大大降低平均總量。所以必須超過功率放大器的平均功率需求,放大器的有效效率也會被降低。這會導(dǎo)致子信道和淘汰的頻外輻射互調(diào)。[4]這里有很多試驗過的方法來減少標準值〔PAR〕,編碼是目前應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。選擇性映射在[5]被應(yīng)用于減少PAR,然而,導(dǎo)致了一些數(shù)據(jù)在這期間被解碼。局部傳輸序列(PTS)是基于另一種不規(guī)則的方法。和以前的方法相比,該方法更有效。在傳輸序列(PTS)方案中,載波被分裂進入許多的塊中,每個塊都會被乘以

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