【OFDM系列3】AWGN下基于循环前缀(CP)OFDM调制解调原理、信噪比计算及仿真(H Harada经典OFDM书籍中代码详解及更正)

一、OFDM调制技术发展

在无线传输系统中,如果传输信号的带宽大于信道的相干带宽,信道为频率选择性信道,这会带来严重的码间串扰,极大的影响系统的传输性能。在研究对抗多径衰落的过程中,多载波并行传输体制逐渐受到人们的重视。并行传输是将高速数据分成若干路低速数据,并分别对不同的载频进行调制。这样在每路载频上数据信号的脉冲宽度被大大地扩展了。并行传输把一个完整的信道带宽分成N子信道,每个子信道只占据整个信道帶宽的一小部分,当子信道的带宽远小于信道的相干带宽时,该子信道上的衰落就可以认为是频率非选择性的。

传统的实现方法是用滤波器来分割子信道,这种方法来源于传统的频分复用技术。当子载波数较多时,这种实现方式需要相应数量的正弦波发生器和相干解调器,并且在接收端需要每个子载波精确的相位采样时间,所以这种做法增加了设备成本,使其应用受到限制。而在OFDM技术中,为了提高频谱利用率,各子载波上的频谱采用相互重叠的方式,并且这些载波在整个符号周期内满足正交性,这样在接收端就能保证无失真地复原。

OFDM信号的某些子载波有可能由于较深的衰落而完全丢失,因而尽管大多数子载波可以被完整地检测出来,但总体的比特差错率(BER)将会很大程度地受到少数受损子载波的影响而降低,从而使整个通信系统的误码率等性能指标严重恶化。为了对传输的数据加以保护,可以采用信道编码技术。这种利用了信道编码技术的OFDM称为Coded OFDM(COFDM)。

COFDM系统中编码方式的选择是影响系统性能的重要方面。在OFDM技术的发展历程中,包括卷积码、RS码在内的多种纠错编码都曾被应用在OFDM系统当中,而Turbo码由于其出色的性能吸引了大家的目光,Turbo-Coded OFDM系统也得到大量使用。<

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