四、OFDM技術的缺陷
?。?)對頻偏和相位噪聲比較敏感。OFDM技術區(qū)分各個子信道的方法是利用各個子載波之間嚴格的正交性。頻偏和相位噪聲會使各個子載波之間的正交特性惡化,僅僅1%的頻偏就會使信噪比下降30dB。因此,OFDM系統(tǒng)對頻偏和相位噪聲比較敏感。
?。?)功率峰值與均值比(PAPR)大,導致射頻放大器的功率效率較低。與單載波系統(tǒng)相比,由于OFDM信號是由多個獨立的經(jīng)過調(diào)制的子載波信號相加而成的,這樣的合成信號就有可能產(chǎn)生比較大的峰值功率,也就會帶來較大的功率峰值與均值比,簡稱峰均值比。對于包含N個子信道的OFDM系統(tǒng)來說,當N個子信道都以相同的相位求和時,所得到的峰值功率就是均值功率的N倍。當然這是一種非常極端的情況,通常OFDM系統(tǒng)內(nèi)的峰均值不會達到這樣高的程度。高峰均值比會增大對射頻放大器的要求,導致射頻信號放大器的功率效率降低。
(3)負載算法和自適應調(diào)制技術會增加系統(tǒng)復雜度。負載算法和自適應調(diào)制技術的使用會增加發(fā)射機和接收機的復雜度,并且當終端移動速度高于30km每小時時,自適應調(diào)制技術就不是很適合了。
五、OFDM技術的應用
目前,OFDM技術已經(jīng)在眾多高速數(shù)據(jù)傳輸領域得到了應用。數(shù)字音頻廣播(DAB)標準是第一個正式使用OFDM的標準。在DAB系統(tǒng)中采用OFDM技術的主要原因是利用單頻網(wǎng)絡就可以實現(xiàn)大區(qū)域覆蓋,從而大大提高了系統(tǒng)的頻譜效率。在傳統(tǒng)的模擬廣播網(wǎng)中,要實現(xiàn)大面積覆蓋必須使用多個發(fā)射機,這些發(fā)射機不能工作在同一頻率。而OFDM具有很強的抗多徑干擾能力,因而使用單一頻率就可以構(gòu)成同步發(fā)射網(wǎng)。
此外,由于OFDM技術在對抗多徑衰落的明顯優(yōu)勢,在許多4G移動通信方案中都考慮選擇OFDM技術作為空中接口技術,如日本NTTDoCoMo提出的4G系統(tǒng)方案,歐洲的MATRICE計劃,中國的Future計劃等。在這些方案中,最受關注的核心技術是多天線技術與OFDM技術相結(jié)合的MIMOOFDM技術,MIMO技術與OFDM技術的結(jié)合已成為高速傳輸無線通信的基石。第一個提出MIMOOFDM系統(tǒng)的是D.Agrawal等,后來BenLu等也作出了進一步的研究。目前,國內(nèi)外一些學者也都在對其進行如火如荼的研究。
六、結(jié)束語
高速無線通信系統(tǒng)設計的一個最大挑戰(zhàn)就是要克服無線信道帶來的嚴重頻率選擇性衰落。OFDM技術由于可以克服信道的頻率選擇性衰落,并且實現(xiàn)簡單高效,已經(jīng)成為未來高速通信系統(tǒng)中的核心技術之一。
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