CP的详细解释.ppt

CP 在 OFDM 系统中的应用 CP 在 OFDM 系统中的应用用数学理论证明 CP 是如何消除 ISI 与 ICI OFDM 原理及 CP 介绍 CP 如何将线性卷积变为圆周卷积? OFDM 原理及 CP 介绍? OFDM 发展史? OFDM 基本原理? OFDM 中正交性如何克服 ICI ? OFDM 中 CP 介绍?正交频分复用( OFDM )是一种利用多载波调制的特殊频率复用技术。?传统的频分复用系统( FDM ):整个信号频段被分为 N个相互不重叠的频率子信道,每个子信道传输独立调制符号,然后再将 N个子信道进行频率复用, 这种方法有利于消除信道间干扰,但是不能有效利用频谱资源。? OFDM 技术可以利用子载波之间的正交性而不需要这段保护频带。从而节省了带宽,因而 OFDM 比 FDM 频谱利用率更高如图( 1)。?正交频分复用基本原理:就是把高速数据流通过串并变换,分配到传输速率相对较低的若干个子信道中进行传输。这样每一个子信道中的符号周期会变长,因此可以减轻多径时延对系统造成的影响。 OFDM 采用容易实现的基于载波频率正交的傅立叶变换调制,直接在基带处理。编码与交织数字调制插入导频串并转换 IFFT 并串转换加入 CP …. …. 数模转换多径信道+ 噪声模数转换去掉 CP 串并转换 FFT 并串转换信道校正数字解调去交织与解码…. …. OFDM 收发机结构?一个 OFDM 符号之内包括多个经过调制的子载波的合成信号,其中每个子载波都可以受到 PSK (相移键控)或 QAM (正交幅度调制)调制。一个 OFDM 符号可以表示为: 10 s s ( ) Re( ( ) exp( 2 ( )( ))) 2 ( ) 0 t<t Ut>T+t N i s c s i s s T i s t drect t t j f t t T t t t T s t ???? ??????????? N表示子信道个数, T表示 OFDM 符号的宽度, di( i=0,1, ….N-1 )是分配给每个子信道的数据, fc是第一个子载波的载波频率, rect(t)=1,- T/2=<t<=T/2. 所以其频谱可以看作是周期为 T的矩形脉冲的频谱与一组位于各个子载波频率上的函数的卷积δ?矩形脉冲的频谱函数为 sinc(fT) 函数。频谱图如下每个子载波频率最大值处,所有其它子信道的频谱值恰好为 0;这样解调时就可以从多个互相重叠的子信道中提取每一个子信道符号而不受其它子信道干扰? OFDM 的循环前缀(CP) : 将 OFDM 符号尾部的一部分复制放到前面。如图( 4) ? CP 的作用: 消除符号干扰(ISI) 和信道间干扰 (ICI) 由于多径效应的影响系统中会出现 OFDM 符号的时延信号这样在 FFT 运算时间长度内第一个子载波与带有时延的第二个子载波之间的周期个数之差不再是整数。这样当接收机对第一个子载波解调时,第二载波会对其造成干扰。加入 CP 目的就是为了消除 ISI 和 ICI 。?时域中 N点序列 x[n] 的 DFT 定义为 1 2 / 01 [ ] [ ] ( 0,1... 1) N j k n n X k x n e k N N ????? ???离散傅里叶逆变换 IDFT 定义为 1 2 / 01 [ ] [ ] ( 0,1... 1) N j k n k x n X k e k N N ???? ???卷积公式:序列长为 N的序列 x[n] 与序列长为 M的序列 h[n] 线性卷积得到序列长为 N+M-1 的序列。 10 [ ] [ ]* [ ] [ ] [ ] Nm y n x n h n x m h n m ??? ???