科技实践论文
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劣使用并行数据传输和频分复用的概念。1970年1月首次公开发表了有关OFDM的专利。
在传统的并行数据传输系统中,整个信号频段被划分为N个相互不重叠的频率子信道。每个子信道传输独立的调制符号,然后再将N个子信道进行频率复用。这种避免信道频谱重叠看起来有利于消除信道间的干扰,但是这样又不能有效利用宝贵频谱资源。为了解决这种低效利用频谱资源的问题,在20世纪60年代提出一种思想,即使用子信道频谱相互覆盖的频域距离也是如此,从而可以避免使用高速均衡,并且可以对抗窄带脉冲噪声和多径衰落,而且还可以充分利用可用的频谱资源 。
常规的非重叠多载波技术和重叠多载波技术之间的差别在于,利用重叠多载波调制技术可以几乎节省50%的带宽。为了实现这种相互重叠的多载波技术,必须要考虑如何减少各个子信道之间的干扰,也就是要求各个调制子载波之间保持正交性。
1971年,Weinstein和Ebert把离散傅立叶变换(DFT)应用到并行传输系统中,作为调制和解调过程的一部分。这样就不再利用带通滤波器,同时经过处理就可以实现FDM。而且,这样在完成FDM的过程中,不再要求使用子载波振荡器组以及相关解调器,可以完全依靠执行快速傅立叶变换(FFT)的硬件来实施。
早在20世纪60年代,OFDM技术就已经被应用到多种高频军事系统中,其中包括KINEPLEX、ANDEFT以及KNTHRYN等。以KNTHRYN为例,其中的可变速率的数据调制解调器可以最多使用34个并行低速调相子信道,每个子信道之间的间隔为82Hz 。
但是直到20世纪80年代中期,随着欧洲在数字音频广播(DAB)方案中采用OFDM,该方法才开始受到关注并且得到了广泛的应用。
1、OFDM系统的发展现状
自上世纪90年代以来,正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的应用已越来越广泛。经过多年的发展,该技术在广播式的音频和视频领域己得到广泛的应用。主要的应用包括:非对称的数字用户环路 (ADSL), ETSI标准的音频广播 (DAB)、数字视频广播 (DVB)等。
1999年IEEE ,其中OFDM调制技术被采用为它的物理层标准OETSI的宽带射频接入网(BRAN)的局域网标准也把OFDM定为它的调制标准技术。1999年 12月,包括Ericsson, Nokia和Wi-LAN在内的七家公司发起了国际OFDM论坛,致力于策划一个基于OFDM技术的全球性单一标准。现在
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OFDM论坛的成员已经增加到46个会员,其中15个为主要会员。我国的信息产业部也己参加了OFDM论坛,可见OFDM在无线通信的应用己引起国内通信界的重视 。
2000年 1月,OFDM论坛的固定无线接入工作组向IEEE ,(PHY)标准。 la和BRAN HyperLAN/2两个标准在局域网的普及和应用,OFDM 技术将会进一步在无线数据本地环路的广域网领域做出重大贡献。OFDM 由于其频谱利用率高,成本低等原因越来越受到人们的关注。随着人们对通信数据化、宽带化、个人化和移动化的需求,OFDM技术在综合无线接入领域将越来越得到广泛的应用。并且,随着DSP芯片技术的发展,傅立叶变换、反变换、高速Modem采用的64/128/256QAM技术、栅格编码技术、软判决技术、信道自适应技术、插入保护间隔、减少均衡计算量等成熟技术的逐步引入,人们将会集中越来越多的精力开发OFDM技术在移动通信领域的应用,预计第三代以后的无线宽带通信的主流将会基于OFDM技术。
除了己经标准化了的系统之外,OFDM 正在作为四代移动通信的关键技术在各国进行广泛的研究和试验,我国大唐电信,还有日本,韩国也在去年相继开始了OFDM在四代移动通信中的研究 。
OFDM目前存在两个不同的联盟:一个是OFDM论坛,主要协调各成员递交给IEEE与OFDM有关的建议;另一个是宽带无线互连网论坛,开发了一个VOFDM规范。OFDM论坛已经在IEEE ,在这个会议上除了CDMA外有许多OFDM的建议被提出 。
除了标准无线局域网的系统研究外,许多公司与研究机构已经对OFDM的关键技术进行了广泛的试验,在基于OFDM高速无线传输上取得了很好的成果。
AT&T在4G物理层的方面进行了智能天线、多输人多输出系统、空—时编码、动态包分配和 W-OFDM等的研究。已经在室内和现场测试中验证了OFD
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