系统概述

  • 无线信道的传输特性
    • 路径损耗（大尺度衰落）
      • 电波在自由空间内的传播损耗
    • 阴影衰落（中等尺度衰落）
      • 传播环境的起伏、建筑物、障碍物的遮挡
    • 多径衰落（小尺度衰落）
      • 反射、绕射、衍射造成的多条路径到达接收端
  • 瑞利信道
    • 无直达径传播（移动通信）
  • 莱斯信道
    • 有直达径传播（无人机通信）
  • 多径效应会引起频率选择性衰落、时间弥散
    • 符号间干扰ISI
  • 多普勒频移引起时间选择性衰落、频率弥散
    • 信道间干扰ICI
  • 无线信道要解决的问题
    • 合理的设计消除损耗和衰落不利影响
    • OFDM技术可以很好的解决
  • 正交频分复用OFDM
    • Orthogonal Frequency Division Mul
    • 带宽利用率高
    • 频率选择性衰落小
    • 时间选择性衰落小
  • OFDM的不足
    • 易受频率偏差的影响
    • 存在较高的峰均比

关键技术

  • 保护间隔GI
    • 加入保护间隔避免符号间干扰
    • 当保护间隔的长度超过信道最大延迟，一个符号的多径分量不会干扰下一个信号
    • 但是引入保护间隔后，积分区间内不再具有整数个子载波，子载波间的正交性被破坏
    • 两个子载波之间会产生载波间的干扰
  • 循环前缀
    • 多径效应将引起符号间干扰
    • 加入循环前缀要牺牲一部分时间资源，降低了各个子载波的符号速率和信道容量
    • 优点是可以有效抗击多径效应
    • 研究无循环前缀OFDM
  • 同步技术
    • 载波同步
      • 实现接收信号的相干解调（锁相技术）
      • 跟踪模式
      • 捕获模式
      • 两个阶段
    • 样值同步
      • 使接收端的取样时刻与发送端完全一致
    • 符号同步
      • 区分每个OFDM符号块的边界，每个OFDM符号包含N个样值
  • 与单载波系统相比，OFDM系统对同步精度的要求更高
  • 信道估计技术
    • 通过估计方法预先获知信道的频谱特性
    • 基于导频信道
    • 基于导频符号
    • 导频符号位置
      • 在发送端的信号中某些固定位置插入一些已知的符号和序列
      • 在接收端利用这些导频符号和导频序列按照某些算法进入信道估计
      • 多载波系统中时间轴和频率轴均添加导频符号