LTEOFDM基本原理介绍培训教材...doc

LTEOFDM基来源理介绍培训教材.. LTEOFDM基来源理介绍培训教材.. PAGE / NUMPAGES LTEOFDM基来源理介绍培训教材.. OFDM 基来源理介绍 课程目标： 认识 OFDM 的基本观点 认识 OFDM 的基来源理 认识 OFDM 技术的优弊端 理解 OFDM 的要点技术 认识 OFDM 在上下行链路中的应用 目 录 第 1 章 系统概括 1 1.1 无线信道流传特征 1 无线信道的大尺度衰败 2 暗影衰败 3 无线信道的多径衰败 3 无线信道的时变性以及多普勒频移 5 1.2 OFDM 的基本观点 7 1.3 OFDM 的优弊端 8 第 2 章 OFDM 的要点技术 11 2.1 保护间隔和循环前缀 11 2.2 同步技术 13 载波同步 14 符号准时同步 15 2.3 信道预计 17 2.4 降峰均比技术 17 限幅方法 17 压缩扩充方法 18 第 3 章 OFDM 的应用 21 3.1 OFDM 在下行链路中的应用 21 3.2 OFDM 在上行链路中的应用 23 3.2.1 DFT-spread OFDM 多址接入技术 23 3.2.2 SC-FDMA 多址接入技术 25 i 第1章 系统概括 知识点 无线信道流传特征 OFDM 的基本观点 OFDM 的优弊端 1.1 无线信道流传特征 与其余通讯信道对比，挪动信道是最为复杂的一种。电波流传的主要方式是空间 波，即直射波、折射波、散射波以及它们的合成波。再加之挪动台自己的运动， 使得挪动台与基站之间的无线信道多变并且难以控制。信号经过无线信道时，会 遭到各样衰败的影响，一般来说接收信号的功率能够表达为： P(d) = |d|-n S(d)R(d) 此中 d 表示挪动台与基站的距离向量， |d|表示挪动台与基站的距离。依据上式， 无线信道对信号的影响能够分为三种： 1） 电波中自由空间内的流传消耗 |d|-n ，也被称作大尺度衰败， 此中 n 一般为 3～ 4； 2） 暗影衰败 S(d)表示因为流传环境的地形起伏， 建筑物和其余阻碍物对地波的堵塞或遮盖而惹起的衰败，被称作中等尺度衰败； 3） 多径衰败 R(d) 表示因为无线电波中空间流传会存在反射、绕射、衍射等， 所以造成信号能够经过多条路径抵达接收端， 而每个信号重量的时延、 衰败和相位都不相同， 所以在接收端对多个信号的重量叠加时会造成同相增 加，异相减小的现象，这也被称作小尺度衰败。 下列图能够清楚的说明三种衰败状况。 1 OFDM 基来源理介绍 图 1.1-1 信号在无线信道中的流传特征 其余，因为挪动台的运动，还会使得无线信道表现出时变性，此中一种详细表现 就是会出现多普勒频移。自由空间的流传消耗和暗影衰败主要影响到无线地区的 覆盖，经过合理的设计就能够除去这类不利影响。 1.1.1 无线信道的大尺度衰败 无线电波在自由空间内流传，其信号功率会跟着流传距离的增添而减小，这会对数据速率以及系统的性能带来不利影响。最简单的大尺度路径消耗模型能够表示为： 此中 Pi 表示当地均匀发射信号功率， Pr 表示接收功率， d 是发射机与接收机之间的距离。 对于典型环境来说， 路径消耗指数 γ 一般在 2～ 4 中选择。 由此能够获取均匀的信号噪声比（ SNR）为： 此中 N0 是单边噪声功率谱密度， B 是信号带宽， K 是独立于距离、功率和带宽的 常数，假如为保证靠谱接收，要求 SNR ≥ SNR0 ，此中 SNR0 表示信噪比门限， 则路径消耗会为比特速率带来限制： 2 第1章 系统概括 以及对信号的覆盖范围带来限制： 可见，假如不采纳其余特别技术，则数据的符号速率以及电波的流传范围都会遇到很大的限制，可是在一般的蜂窝系统中，因为小区的规模相对较小，所以这类大尺度衰败对挪动通讯系统的影响其实不需要独自加以考虑。 1.1.2 暗影衰败 当电磁波在空间流传遇到地形起伏、高大建筑物的阻拦，在这些阻碍物后边会产生电磁场的暗影，造成场强中值的变化，进而惹起衰败，被称作暗影衰败。与多径衰败对比，暗影衰败是一种宏观衰败，是以较大的空间尺度来权衡的，此中衰败特征切合对数正态散布，此中接收信号的局部场强中值变化的幅度取决于信号频次和阻碍物状况。频次较高的信号比低频信号更为简单穿透阻碍物，而低频信号比较高频次的信号具备更强的绕射能力。 1.1.3 无线信道的多径衰败 无线挪动信道的主要特色就是多径流传，即接收机所接收到的信号是经过不同的 直射、反射、折射等路径抵达接收机，以下列图所示。 图 1.1-2 无线信号的多径流传 因为电波经过各个路径的距离不同，因此各条路径中发射波的抵达时