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张世龙 05-13 02:48 73次浏览

题记---由于最近的工作需要,我们重新审视了OFDM这一通信技术中已经不小的鲜肉。 然后,他发现很多基本知识非常模糊。 因此,我决定写私人班级的OFDM学习笔记,以免将来长时间不接触后意识模糊。

为什么是OFDM?OFDM的提出是为了克服“多径信道中由于时延扩展造成的快衰落”。

所谓多路径效应还很容易理解。 我们在通信系统中传播的是电磁波信号,既然是波,就有反射、散射、折射等多种物理特征。 想象一下,你坐在高楼林立的陆家嘴苹果店和朋友聊天。 携带此信息的电磁波应该沿着直线从最近的基站(BS )传到你身上,但其中一部分先撞到金茂大厦的玻璃幕墙改变了方向,另一部分先继续传播到了你的手机上。 撞到墙上的部分电磁波晚点到达。 如果两列波正好振幅频率相同,相位差为180,你的这个信息接收失败。 因为合成后的波的振幅总是0。

在延迟扩展中,如上所述,到达时间根据到目的地的路径而不同,表示相同信息的信号是不同的。 换句话说,接收方可能在时间1接收来自第一条路径的消息,在时间4接收来自两个路径的消息。 假设这个信息有这两个到达路径,接收方应该在时间1接收完所有与该信息相关的信号,但是结果在时间4之后将全部接收完。

这种情况是信号中发生了由于多路径而引起的延迟。 (从一个时间间隔延迟到四个间隔)这是延迟扩展的物理意义。

数学上有相应的推导,延迟扩展是传播延迟处的散射过程强度ph()=s ); ) d的二次中心矩的平方根。 标记为

=() )0(av ) 2ph() d) ) 2ph() d) 12

其中s(; )是信道的散射函数。 av是平均延迟。

相干带宽是博客的知识错误。 相干带宽与时延扩展的数学关系如下。 同时,当发射信号带宽进入该相干带宽时,信号的所有频率分量通过几乎相同的信道,这是平坦衰落信道,并且当发射信号的带宽大于相干带宽时,信号经历频率选择性衰落。

但是,如何物理地理解延迟扩展与相干带宽倒数的关系,仍然是一个令人痛苦的课题。

基本知识很少,让我们来看看为什么要使用OFDM。

关于多路径耐受性,他表示,多路径导致的信号延迟的扩大有可能带来码间干扰。 从频域看,——传输信号的带宽大于相干带宽。 因此,多载波(MCM )技术提出了切割传输信号的带宽并将其切割成小块。 这使得每个小块的带宽小于相干带宽,从而不再存在干扰。

提高利用率,但又出现问题,这样削减带宽时,在频域会出现这样的图像,以免频率混合:

这也类似于FDM的频域图。

如此稀缺的光谱资源太浪费了,人们在想能否让运营商们更接近一些。 就像这样:

为什么能这样做,博主和很多博文的作者不太一样。 谈谈自己的意见吧:

很多人说,因为运营商是正交的,所以经过相关,可以互相分离运营商们所拥有的信号。 (省略相关运算的知识。

BUT,上图中的FDM系统载波很难不正交吗? 那么,为什么不认为可以使用正交性直接“就近”地试验各运营商呢?

因此,我认为这里顺利进行的最主要的理由与后述的IFFT、FFT有关。 在这里先卖关子。

频率分集频率分集是OFDM带来的副加法功能。 这个道理很简单。 以前的单载波系统相当于只有一条从a到b的路。 你从a给b的女儿发情书。 但是在路上被幸福的溪流发现,毁了你的情书。 那么这次的尝试将是通用的。 但是多载波系统为你提供了多条道路。 你写了很多情书,让朋友分别寄给那个女儿。 虽然在途中情书可能会被拦截,内容可能会被篡改,但最终到达B地的所有“幸存者”最终都能搜罗到你原来的情书。 (允许博主有限的想象力)

也就是说,通过无关的频道,你发送了同样的信号。 这些信号不能在同一个地方具有相同频率的衰落。 也就是说,最终所有到达信号都几乎互补,最终可以恢复几乎发送的信号。

有趣的是,为了获得频率分集,需要在另外的载波上进行编码。

由此可见,这种代价是增加系统的功耗。

相关资料: [1] https://www.youtube.com/watch? v=6pqy1-gJ9W4 youtube上的印度老师的视频,除了声调以外,非常好!

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