无线通信调制OFDM技术探索

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【摘要】由于通信技术的不断更新迭代，当今的无线传输方式越来越多，由有线通信到无线通信再到光纤网络，技术日新月异，OFDM作为一个可以有效消除波形干扰而来的调制方式，人们对于ofdm的研究越来越深入，本文就OFDM的技术进行介绍并概述了OFDM技术的优点以及应用。

【关键词】OFDM;5G;调制技术

一、引言

OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM(MultiCarrierModulation)，多载波调制的一种。OFDM的主要是将信道划分成几个正交的子集，然后把高速的信号再分成相对较低速度的子数据流，在上述的正交信道上进行传输。正交的信号依然能够在接收部分通过技术解调出来，这种技术可以使得信号间干扰大幅度降低，在子信道传输的信号带宽比信道的相对带宽，各个信道之间的干扰既而降低，更重要的是上述子信道是总信道的子集，因此做信道均衡的难度也降低了许多[1]。发射端可以对信号进行调制，再通过数学变换转换成OFDM形式，进行组帧，然后加入同步、信道估计等，最后就是输出正交基带信号了[2]。在接收信号时，接收机对于接收的信号进行同步和信道处理，完成这些步骤之后，通过逆变换将数据解调出来，就可以得到需要的信号了。2）调制方式OFDM的调制是正交频分复用，顾名思义是将信道分成许多个正交的子集，并将信号分散到各个子信道上传输，解调的时候也是需要滤波器对各个信道进行信号提取，这种正交的信号能够很好的保证各个信道间信号的完整性和隔离性。

二、OFDM的应用及优势

1.通过子载波间隔扩展实现可扩展的OFDM参数配置(ScalableOFDMnumerologywithscalingofsubcarrierspacing)5G将被应用于大规模物联网，这意味着会有数十亿设备在相互连接，5G势必要提高多路传输的效率，以应对大规模物联网的挑战。为了相邻频带不相互干扰，频带内和频带外信号辐射必须尽可能小。OFDM能实现波形后处理（post-processing）.如时域加窗或频域滤波，来提升频率局域化。如下图，利用5GNROFDM的参数配置，5G可以在相同的频道内进行多路传输[3]。2.通过OFDM加窗提高多路传输效率（EnablingefficientservicesmultiplexingwithwindowedOFDM）前文提到，5G将被应用于大规模物联网，这意味着会有数十亿设备在相互连接，5G势必要提高多路传输的效率，以应对大规模物联网的挑战。为了相邻频带不相互干扰，频带内和频带外信号辐射必须尽可能小。OFDM能实现波形后处理（post-processing），如时域加窗或频域滤波，来提升频率局域化。利用5GNROFDM的参数配置，5G可以在相同的频道内进行多路传输。3.OFDM技术存在并推广的最大的技术优势在于它可以有效消除频率间的衰落和干扰。因为在单载波系统中，衰落和干扰的信号影响会使得整个通信系统失败，使用OFDM多载波调制技术可以使得一个载波受到影响，其他的载波仍能正常传输[4]。4.能够大幅度降低信号间波形干扰，在多径环境的传输环境中，由于信道受到多径的影响会使得频率在某个点衰退，然而只有在此点的子载波以及信息会受到影响，其他的载波信号则正常传输，整体的性能将会优秀很多。5.多载波技术使得联合编码成为可能，这种特征使得信号的抗干扰性能得到增强，如果信道环境衰落较小，在OFDM技术帮助下可以不加入时域均衡器。OFDM技术的联合编码可以使得系统性能得到提高。6.信道的效率高，在越来越贫乏的频谱资源的情况下这种优势极为重要。

三、结语

OFDM已经成为5G的关键技术，其性能良好在很多领域都得到了大规模应用，5G的商用会使得OFDM的优势得到更广泛的应用，此时对于OFDM的研究也是十分重要的。

参考文献

[1]OFDM技术在4G移动通信系统中的应用[J].刘巧平,董军堂.电子测试.2014(05)

[2]OFDM技术在移动通信系统中的应用探讨[J].白晓飞.电子技术与软件工程.2013(17)

[3]浅析OFDM技术在移动通信系统中的应用[J].邓密文,阳佳,郭苏岭,张小儒.通讯世界.2016(01)

[4]5G移动通信系统:从演进到革命[J].刘光毅,方敏,关皓,李云岗,孙程君.电信科学.2016(12)

作者:刘发伟 单位:广东南方电信规划咨询设计院有限公司惠州分公司