正交频分复用系统的研究及关键技术的Matlab实现文献综述

2020-04-29 18:49:37

1．目的及意义

由于通信技术的迅速发展，其传输的方式也有着很大的改变，古代有飞鸽传书、快马传信，到近代有电报，再到现代从有线通信到无线通信到光纤通信，而这些通信技术的进步的本质都是信道和介质的变换。对于传统的传输方式（模拟传输、数字基带传输、2ASK、2PSK、2FSK等），它们所采用的调制方式都是单载波调制，也就是说用数据流的基带信号去调制一个载波，这些方式对于高速发展的通信系统来说也是越来越不适用了，而频分复用采用多载波调制方式的传输系统，也由于其把总宽带分为了多个互不重叠的子信道，每一个子信道被不同的载波所调制，实现其频分复用的效果，但这种方式会有信道间的干扰，所以它的效率会受到影响，也不能保证最后的质量。由于这些因素的存在，现在的研究重点已经转移到正交频分复用系统（OFDM），这个系统的优势在于频率利用率高、抗多径能力强、子信道的划分技术好、在实现上比较的简单，并且这个技术可以和多种技术结合，这样不仅可以增加系统的容量，也可以满足更多的通信的要求^[1-5]。

随着现代通信技术发展的越来越迅速和成熟，国内外很多专家对于OFDM系统的研究也是越来越重视。国外已经将OFDM系统引用于许多方面，如欧洲的音频和视频广播、北美和欧洲的高速无线局域网系统。我国相关领域虽然未处于领先地位，但对于OFDM系统的研究是非常重视的，在无线局域网领域，我国主要是以2.4GHz频段为主，在音频和视频广播方面我国研究并试播采用的是Eureka-147标准。

对于这一方兴未艾的技术，它已经在很多领域中显示出蓬勃的生命力，例如在无线局域网（WLAN）方面利用OFDM对超宽带进行的研究、新型星座图优化技术在频分复用系统中的应用、光正交频分复用系统传输技术、电力通信中的正交频分复用技术研究与应用^[6-12]，这些无不昭示着OFDM系统的光明前景。

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2. 研究的基本内容与方案

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研究的基本内容：

基于正交频分复用系统（OFDM）对无线局域网（WLAN）的信道传输进行分析和优化，并且用Matlab软件对正交频分复用系统的各项关键技术进行实验，其中包括了同步技术、信道估计、信道编码和交织和降低峰值平均功率比等技术。同步技术是非常重要的技术，它的性能关系到了整个通信系统的性能，所以在OFMD系统种同步技术的要求是很高的，研究OFDM系统中同步技术的实现及其性能；信道估计技术对于无线信道要进行不断的跟踪，它的一个关键性问题是在与要选择正确的导频信息，研究信道估计技术在OFDM系统中的导频信息的选择；研究采用信道编码和交织技术在OFDM系统提高了通信系统的性能；研究OFDM系统它的降低峰值平均功率比是怎样实现的。

目标：

在Matlab平台上建立正交频分复用系统（OFDM）的仿真模型，研究其相应关键技术（保护间隔和循环前缀丶同步技术丶信道估计技术丶信道编码和交织技术）对其在信道传输下的优势和作用。

课题研究内容：

1. 学习正交频分复用系统（OFDM）的基本原理及该系统的关键技术的应用，分析该系统广泛应用的原因。

2. 了解Matlab编程仿真软件，并熟练应用。

3.在Matlab平台上构建完整的正交频分复用系统（OFDM）动态仿真系统。 4. 完成模块设置，确定搭建系统的主要参数，以及关键技术的应用，并对主要模块的构建方式和相应技术进行说明。

5. 研究不同关键技术对该系统性能的影响，以及这些技术的作用，并进行全面的仿真分析和比较。

6. 分别采用QPSK，16QAM，64QAM等不同调制技术的OFDM系统的性能进行比较和分析。

3. 参考文献

[1] [1] 李建东，郭梯云，邬国扬.移动通信[M].西安：西安电子科技大学出版社，2001.

[2] [2] 王亚君，石志强. 正交频分复用系统概述[J]. 普洱学院学报，2010，26(3):59-62.

[3] [3] 赵曙光.正交频分复用技术原理分析[D].江苏：中国电子科技集团公司第20研究所，2010.

[4] [4] 陈亚勇.MATLAB信号处理[M].北京：人民邮电出版社，2001.

[5] [5] Edfors O， Sandell M， Beek J J V D, et al. SK Wilson, PO Bouml;rjesson, OFDM channel estimation by singular value decomposition[J]. Ying Yong Sheng Tai Xue Bao, 2016, 27(1):117-124.

[6] [6] Landstrom D，Wilson S K，J.-J V D B，et al. Symbol time offset estimation in coherent OFDM systems[J]. IEEE Transactions on Communications, 2016, 29(6):545-549.

[7] [7]Li L A，Wei H，Yao Y，et al. Multi-segmental OFDM signals equalization with piecewise linear channel model over rapidly time-varying channels[J]. Eurasip Journal on Wireless Communications amp; Networking，2017，2017(1):191.

[8] [8] 周聪. 新型星座图优化技术在相干光正交频分复用系统中的应用研究[D]. 华中科技大学， 2016.

[9] [9] 刘国富. 光正交频分复用系统传输技术的研究——发端优化技术[D]. 电子科技大学， 2014.

[10] [10] 吴虹, 李子彧, 赵迎新,等. 正交频分复用基带系统仿真及FPGA实现[J]. 北京理工大学学报， 2015(3):310-315.

[11] [11] 佟学俭. OFDM移动通信技术原理与应用[J]. 中国数据通信，2003(7):120-120.

[12] [12] 张永光，楼才艺.信道编码机器识别分析[M].北京：电子工业出版社，2010.

[13] [13] 胡登科，池灏，章献民.光正交频分复用技术的原理、应用与发展[J].光通信技术，2009（09）：30-33.

[14] [14] 赵静.基于MATLAB的通信系统的仿真[M].北京航空航天大学出版社，2007:56-65.

[15] [15] 胡俊杰．基于OFDM系统的硬件平台设计及同步技术研究[D].硕士，西安电子科技大学，2009.

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