在上面的图中,单载波调制和多载波调制的波形在频域(顶部)和时域(底部)被表示。由于多个数据流能够同时具有多个载波进行传输,OFDM不受噪声的影响,以相同程度的单载波调制。这是因为每个符号的时间可以通过运营商的数量来延长。
OFDM的原理
OFDM信号在聚合正交单载波频域波形的信息转换成可以通过空中传输的时域波形。子载波使用QPSK或QAM作为主调制方法。
逆离散傅立叶变换方程,这是:
$$ F(X)= {1 \在N} \ {sum_ T = 0} ^ {N-1} F(T)E 1 {I \压裂{2 \ PI XT} {N}} $$
在OFDM中,当每个子载波的振幅达到最大时,载流子被布置以1 /符号的时间间隔,使得其他子载波的振幅为0,从而防止码元间干扰。
此外,由于多路径的影响被集中在特定的子载波与单载波传输相比,多载波传输的OFDM是有效的多径环境。在单载波传输的情况下,多径影响整个。
直接波,并且当信号在长距离传输的反射波之间的增加的到达时间差。在这种情况下,子载波的数目比在一个较小的范围内的服务较大。
OFDM技术在5G系统
在5G标准的规定,基于OFDM的各种技术已经被考虑。CP-OFDM(循环前缀OFDM)是在LTE中使用并且也选择用于3GPP版本15标准。这种技术增加了称为循环前缀的OFDM符号的开始的上电平的信号。CP-OFDM禁止显示的符号间干扰(ISI)和通过将数据从所述OFDM符号作为在OFDM符号的开始的循环前缀的尾端的一定时间间干扰(ICI)。
优点和OFDM的缺点
OFDM的优点
多个用户可以被分配到OFDM子载波。频率可以通过正交(1 /符号时间间隔)被有效地使用。这是发送失真耐由于多径,使得解调通过纠错可能的,而不使用复杂的均衡器。
OFDM的缺点
由于信号的振幅变化显著,有必要设计具有由放大器所允许的较高的峰均功率比,比平均更小的传输功率,或具有宽动态范围的放大器的放大器。特别地,当载波间隔狭窄,OFDM的效果变得对多普勒频移较弱,所以它是优选使用的放大器具有宽的动态范围。
OFDM使用MATLAB
MATLAB®以及相关的工具箱,包括通讯工具箱™,WLAN工具箱™,LTE工具箱™,和5G工具箱™,提供的功能来实现,分析和测试OFDM波形,并执行链路仿真。工具箱还提供端 - 端的发射机/接收机的系统模型具有可配置参数和无线信道模型来帮助评估无线系统,其使用OFDM波形。具体而言,作为无线通信系统的设计的一部分,可以使用这些OFDM能力来分析链路性能,鲁棒性,系统体系结构选项,沟道效应,信道估计,信道均衡,信号同步,和副载波调制的选择。
功能的MATLAB和Simulink万博1manbetx®用于OFDM调制块提供可调节的参数,如训练信号,导频信号,0填充,循环前缀,和FFT点。
另外,也可以生成并通过使用在无线波形发生器的应用程序分析通过空中符合标准的和定制的OFDM波形通讯工具箱同仪器控制工具箱™以连接到MATLAB RF测试和测量仪器。