OFDM是如何工作的?
OFDM传输方案可分为几个部分。首先对数据进行编码和调制,通常将其转换为QAM符号。这些符号加载到等间隔的频率单元和快速傅里叶逆变换(IFFT)中用于在时域中将信号转换为正交重叠正弦波。IFFT由以下等式给出:
$$x(n)={1\overn}\sum{k=0}{n-1}x(k)e^{i\frac{2\pi xt}{n}$$
IFFT输出处的N个样本构成一个OFDM符号。然后将循环前缀附加到每个OFDM符号,如果循环前缀至少与信道冲激响应一样长,则允许通过线性卷积计算循环卷积。这允许接收机处的均衡通过独立地应用于每个OFDM符号的简单复标量乘法来消除符号间干扰。在典型的OFDM应用中,在发射机处添加已知导频符号以辅助信道估计和均衡。
在诸如LTE或5G之类的标准中,多个OFDM符号可以在OFDM时隙或子帧中级联和传输。每个子帧的符号数取决于标准和子载波间隔。例如,下面的LTE资源网格表示将子载波分组为每个子帧12个(每个12个子载波构成一个资源块)和14个OFDM符号的块的配置。
为什么要使用OFDM?
OFDM是许多无线通信标准中广泛采用的方案。OFDM的一些好处包括:
- 克服宽带信道中的频率选择性衰落和多径失真
- 允许在每个子载波独立地进行信道估计和均衡
- 跨多个数据流轻松共享资源
- 能够很好地适应MIMO和大规模MIMO因为每个子载波都经历平坦衰落,所以均衡包括每个子载波一次抽头
- 高总频谱效率
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- 设计、测试并对OFDM波形执行链路级仿真
- 使用函数和块自定义OFDM参数,如训练信号、零填充和循环前缀
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- 设计和优化数字、模拟或混合波束形成最大化性能的算法
- 调用生成针对不同行业标准定制的OFDM波形的特定函数
- 生成符合标准的OFDM波形,用于模拟或使用无线波形发生器应用程序
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