OFDM技术原理及在LTE中的应用课件

封面一级标题黑体/Arial(加粗)中兴蓝(0,102,255)2836号封面二级标题黑体/Arial(加粗)白色黑色阴影2428号右上角设置运营商LogoOFDMOFDM技术原理及在技术原理及在技术原理及在技术原理及在LTELTE中的应用中的应用中的应用中的应用中兴通讯市场体系LTE产品规划部姓 名：E-mail：OFDM技术原理及在LTE中的应用中兴通讯市场体系正文标题黑体/Arial(加粗)中兴蓝(0/102/255)左对齐2428号正文宋体/Arial黑色1620号五级项目符号右上角设置运营商Logo222,219,222255,154,049,162,206123,195,24206,162,74206,207,2060,102,255二级目录标题楷体GB2312(加粗)Arial(加粗)红色/黑色2428号胶片修改记录胶片修改记录版本版本日期日期拟制人拟制人/修改人修改人备注备注创建胶片修改记录版本日期拟制人/修改人备注创建2一级目录标题楷体GB2312(加粗)Arial(加粗)白色2428号右上角设置运营商Logo无线信道的特点无线信道的特点无线信道的特点无线信道的特点OFDMOFDM技术原理技术原理技术原理技术原理OFDMOFDM关键技术关键技术关键技术关键技术OFDMOFDM在在在在LTELTE下行链路中的应用下行链路中的应用下行链路中的应用下行链路中的应用OFDMOFDM在在在在LTELTE上行链路中的应用上行链路中的应用上行链路中的应用上行链路中的应用无线信道的特点正文标题黑体/Arial(加粗)中兴蓝(0/102/255)左对齐2428号正文宋体/Arial黑色1620号五级项目符号右上角设置运营商Logo222,219,222255,154,049,162,206123,195,24206,162,74206,207,2060,102,255二级目录标题楷体GB2312(加粗)Arial(加粗)红色/黑色2428号无线信道的特点无线信道的特点无线信道的特点无线信道的特点n无线信道传播特性无线信道传播特性n无线信道的衰落无线信道的衰落n多径衰落造成的时间弥散性多径衰落造成的时间弥散性n信道的时变性和频率弥散性信道的时变性和频率弥散性无线信道的特点无线信道传播特性4正文标题黑体/Arial(加粗)中兴蓝(0/102/255)左对齐2428号正文宋体/Arial黑色1620号五级项目符号右上角设置运营商Logo222,219,222255,154,049,162,206123,195,24206,162,74206,207,2060,102,255二级目录标题楷体GB2312(加粗)Arial(加粗)红色/黑色2428号无线信道传播特性无线信道传播特性 由于移动台的运动，还会使无线信道呈现时变性，其中一种具体表现是会出现多普勒频移。与其他信道相比，移动无线信道是最为复杂的一种;信号通过无线信道时，会遭受各种衰落的影响。一般来说接收信号的功率可以表达为：无线信道传播特性 由于移动台的运动，还会使无线信道呈现时变性5正文标题黑体/Arial(加粗)中兴蓝(0/102/255)左对齐2428号正文宋体/Arial黑色1620号五级项目符号右上角设置运营商Logo222,219,222255,154,049,162,206123,195,24206,162,74206,207,2060,102,255二级目录标题楷体GB2312(加粗)Arial(加粗)红色/黑色2428号无线信道的衰落无线信道的衰落 无线信道的衰落 6正文标题黑体/Arial(加粗)中兴蓝(0/102/255)左对齐2428号正文宋体/Arial黑色1620号五级项目符号右上角设置运营商Logo222,219,222255,154,049,162,206123,195,24206,162,74206,207,2060,102,255二级目录标题楷体GB2312(加粗)Arial(加粗)红色/黑色2428号对应一个发送脉冲信号，下图给出接收端接收的信号情况。由于时延扩展，接收信号中一个符号的波形会扩展到其他符号当中，造成符号间干扰（InterSymbol Interference，ISI）。多径衰落造成的时间弥散性多径衰落造成的时间弥散性多径衰落造成的时间弥散性7正文标题黑体/Arial(加粗)中兴蓝(0/102/255)左对齐2428号正文宋体/Arial黑色1620号五级项目符号右上角设置运营商Logo222,219,222255,154,049,162,206123,195,24206,162,74206,207,2060,102,255二级目录标题楷体GB2312(加粗)Arial(加粗)红色/黑色2428号信道的时变性是指信道的传递函数是随时间而变化的，即在不同的时刻发送相同的信号，在接收端收到的信号是不相同的；时变性在移动通信系统中的具体体现之一就是多普勒频移（Doppler shift），即单一频率信号经过时变衰落信道之后会呈现为具有一定带宽和频率包络的信号，称为信道的频率弥散性；频率弥散性会造成信道间干扰(InterChannel Interference，ICI)。信道的时变性和频率弥散性信道的时变性和频率弥散性信道的时变性和频率弥散性8正文标题黑体/Arial(加粗)中兴蓝(0/102/255)左对齐2428号正文宋体/Arial黑色1620号五级项目符号右上角设置运营商Logo222,219,222255,154,049,162,206123,195,24206,162,74206,207,2060,102,255二级目录标题楷体GB2312(加粗)Arial(加粗)红色/黑色2428号OFDMOFDM技术原理技术原理技术原理技术原理nOFDM基本思想基本思想nOFDM调制解调的原理与实现调制解调的原理与实现nOFDM保护间隔与循环前缀保护间隔与循环前缀nOFDM优劣势分析优劣势分析OFDM技术原理OFDM基本思想9正文标题黑体/Arial(加粗)中兴蓝(0/102/255)左对齐2428号正文宋体/Arial黑色1620号五级项目符号右上角设置运营商Logo222,219,222255,154,049,162,206123,195,24206,162,74206,207,2060,102,255二级目录标题楷体GB2312(加粗)Arial(加粗)红色/黑色2428号OFDM将频域划分为多个子信道，各相邻子信道相互重叠，但不同子信道相互正交。将高速的串行数据流分解成若干并行的子数据流同时传输；OFDM子载波的带宽 信道“相干带宽”时，可以认为该信道是“非频率选择性信道”，所经历的衰落是“平坦衰落”；OFDM符号持续时间 M。IDFT的长度比DFT的长度长，IDFT多出的那一部分输入用0补齐在IDFT之后，为避免符号干扰同样为这一组数据添加循环前缀DFT-S-OFDM 原理框图以长度为M的数据符号块为单位完成38正文标题黑体/Arial(加粗)中兴蓝(0/102/255)左对齐2428号正文宋体/Arial黑色1620号五级项目符号右上角设置运营商Logo222,219,222255,154,049,162,206123,195,24206,162,74206,207,2060,102,255二级目录标题楷体GB2312(加粗)Arial(加粗)红色/黑色2428号上行上行SC-FDMA多址方式多址方式利用DFT-S-OFDM的特点可以方便的实现SC-FDMA多址接入方式通过改变不同用户的DFT的输出到IDFT输入端的对应关系，输入数据符号的频谱可以被搬移至不同的位置，从而实现多用户多址接入上行SC-FDMA多址方式利用DFT-S-OFDM 的特点可以39正文标题黑体/Arial(加粗)中兴蓝(0/102/255)左对齐2428号正文宋体/Arial黑色1620号五级项目符号右上角设置运营商Logo222,219,222255,154,049,162,206123,195,24206,162,74206,207,2060,102,255二级目录标题楷体GB2312(加粗)Arial(加粗)红色/黑色2428号几个容易让人困惑的问题几个容易让人困惑的问题1、为什么要进行、为什么要进行DFT？因为OFDM的峰均比较高，所以需要采用一些措施来降峰均比。预编码技术是降峰均比的手段之一，而DFT就可以认为是一种降峰均比的预编码技术。2、IDFT的作用是什么？的作用是什么？n实现多用户的复用功能（即FDMA多址技术），不同用户补0位置不同，从而实现频谱搬移，进而实现多用户复用；n将数据变换回时域。3、为什么、为什么SC-FDMA叫单载波？叫单载波？在发射端，每个用户数据经过DFT变换后其信息“扩散”到了分配给其的整个带宽上，在IDFT之前的每个载波上的数据不是独立的源数据，而是源数据的频谱信息占据了分配给它的所有子载波上，这多个相关数据的子载波构成了单载波，因此“看起来像“是单载波，而DFT+IDFT便是完成了将用户数据”扩展“到整个被分配带宽上的扩频过程。几个容易让人困惑的问题1、为什么要进行DFT？40正文标题黑体/Arial(加粗)中兴蓝(0/102/255)左对齐2428号正文宋体/Arial黑色1620号五级项目符号右上角设置运营商Logo222,219,222255,154,049,162,206123,195,24206,162,74206,207,2060,102,255二级目录标题楷体GB2312(加粗)Arial(加粗)红色/黑色2428号几个容易让人困惑的问题（续）几个容易让人困惑的问题（续）4、SC-FDMA与与OFDMA的主要差别在哪里？的主要差别在哪里？SC-FDMA的用户原始信息符号在时域传输，而OFDMA的用户原始信息在频域传输。SC-FDMA比OFDMA多了一个DFT预编码过程。5、SC-FDMA与与OFDMA 相比性能如何？相比性能如何？OFDMA本质上实在频域上传输，能利用频率选择性衰落，而SC-FDMA本质上在时延上传输，能利用时域选择性衰落。而实际上信道大都是慢衰落信道（时域选择性不强），但多径延时严重（频率选择性强），所以利用频率选择性的OFDMA的性能一般比利用时域选择性的SC-FDMA要好。6、为什么、为什么SC-FDMA比比OFDMA的峰均比低？的峰均比低？SC-FDMA的在任何时刻都传输的是单个符号，但带宽却是所分配的整个带宽，而OFDMA在任何时刻都是多个独立符号的叠加；从IDFT前端来看，SC-FDMA的频域子载波信号是相关的数据。而对于OFDMA，相互独立的信息符号直接输入到子载波上，存在多个独立符号叠加的问题。所以，应用统计分析（卡方分布）或者从直观上看，SC-FDMA的峰均比会比OFDMA低。几个容易让人困惑的问题（续）4、SC-FDMA与OFDMA的41OFDM技术原理及在LTE中的应用课件