[發(fā)明專利]基于全相位FFT的OFDM調(diào)制解調(diào)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710061393.7
• 申請(qǐng)日: 2007-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN101136892A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯春萍;丁麗婭;王兆華;黃翔東;侯永宏;閻磊;孫山林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26
• 代理公司: 天津佳盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 侯力

技術(shù)領(lǐng)域

本專利屬調(diào)制解調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)一步涉及一種基于全相位FFT的OFDM調(diào)制解調(diào)方法。

背景技術(shù)

OFDM技術(shù)的基本原理

OFDM是適用于無線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù)，除了無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(IEEE802.11a、HiperLAN/2)外，還在寬帶無線接入(BWA)中得到應(yīng)用。

圖1是OFDM系統(tǒng)在移動(dòng)通信中應(yīng)用的原理框圖。圖2是它的實(shí)現(xiàn)圖。

在發(fā)送端，首先對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、交織，然后進(jìn)行串并變換，把一路信號(hào)分成并行的N路，通過N點(diǎn)IFFT變換把數(shù)據(jù)調(diào)制到多個(gè)相互正交的子載波上并行發(fā)送，把IFFT變換后得到的N個(gè)樣點(diǎn)稱作一個(gè)OFDM符號(hào)，然后把符號(hào)的最后L個(gè)樣點(diǎn)復(fù)制到最前面，作為CP，用于抵抗ISI，再通過發(fā)射機(jī)發(fā)送出去。接收端執(zhí)行與發(fā)送端相反的過程，對(duì)射頻(RF，RadioFrequency)信號(hào)下變頻后進(jìn)行抽樣，得到離散的樣點(diǎn)，然后進(jìn)行定時(shí)估計(jì)找到OFDM符號(hào)的起始位置，除去CP部分，對(duì)CP后面的N個(gè)樣點(diǎn)作N點(diǎn)FFT變換，然后進(jìn)行判決解調(diào)，如果采用相干解調(diào)，那么還需要估計(jì)信道參數(shù)來輔助解調(diào)，解調(diào)后數(shù)據(jù)進(jìn)行解交織、解碼，得到原先的數(shù)據(jù)。

如圖3所示，為一個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)包含N個(gè)子載波的實(shí)例。其中所有的子載波都具有相同的幅值和相位，但在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)數(shù)據(jù)符號(hào)的調(diào)制方式，每個(gè)子載波都有相同的幅值和相位是不可能的。從圖3可以看出，每個(gè)子載波在一個(gè)OFDM符號(hào)周期內(nèi)包含整數(shù)倍個(gè)周期，而且各個(gè)相鄰的子載波之間相差一個(gè)周期，這一特性可以用來解釋子載波之間的正交性，即：

1T∫0Texe(jwnt)exp(jwmt)dt=1,m=n0,m≠n---(1)]]>

這種正交性還可以從頻域的角度來解釋。根據(jù)式子(1)，每個(gè)OFDM符號(hào)在其周期T內(nèi)包括多個(gè)非零的子載波，因此其頻譜可以看作為是周期為T的矩形脈沖的頻譜與一組位于各個(gè)子載波頻率上的δ函數(shù)的卷積。矩形脈沖的頻譜幅值為sinc(fT)函數(shù)，這種函數(shù)的零點(diǎn)出現(xiàn)在頻率為1/T整數(shù)倍的位置上。如圖4所示。各個(gè)子信道內(nèi)經(jīng)過矩形波形成型得到的符號(hào)的sinc函數(shù)頻譜。在每一子載波頻率的最大值處，所有其他子信道的頻譜值恰好為零。由于在對(duì)OFDM符號(hào)進(jìn)行解調(diào)的過程中，需要計(jì)算每個(gè)子載波止取最大值的位置所對(duì)應(yīng)的信早值，因此可以從多個(gè)相互重疊的子信道符號(hào)頻譜中提取出每個(gè)子信道符號(hào)，而不會(huì)受到其他子信道的干擾。由圖4可以看出，OFDM符號(hào)的頻譜實(shí)際上可以滿足無符號(hào)間干擾的奈奎斯特難則，但傳統(tǒng)的奈奎斯特準(zhǔn)則是在時(shí)域上保證前后發(fā)送符號(hào)之間無干擾影，但在此處指的是在頻域中各子信道上不存在于擾，這種消除子信道間干擾(ICI)的方法是通過在時(shí)域中使用矩形脈沖成型，在頻域中每個(gè)子載波的最大值處取樣來實(shí)現(xiàn)。

DFT的實(shí)現(xiàn)