摘要:随着科学技术的不断发展,移动通信在人们的日常生活中占据了重要位置,极大地方便了生活,也提升了整个通信行业的发展速度。OFDM技术,即正交频分复用技术,是多载波调制的一种,在移动通信中也得到了广泛的应用。本文首先分析OFDM的基本原理,其次通过用不同的角度和多种方法来帮助我们更好地应用这项技术,最后将OFDM在移动通信中的主要应用进行介绍,通过不同应用间的比较来推动我国移动通信行业的发展。
关键词:OFDM;基本原理;移动通信;应用
引言
OFDM是利用信道分散成不同的子信道,将高速运行的信号变成低速运行的子数据流,让信道上的数据通过数据流的形式传输,在接收信号的过程中可以通过一些技术避免信道内部信息的相互干扰,这样能够极大地提升通信的效率和质量。当前OFDM应用在移动通信中还属于初级阶段,有一些应用依然存在着很多的问题,影响着OFDM技术的发展和未来通信技术的创新。因此,研究OFDM基本原理及其在移动通信中的应用就十分有意义。
1 OFDM概述
OFDM技术是当前比较重要的一种在移动通信行业中的技术,这项技术被称为是“未来移动数据通信核心技术”,当前已经在很多的无线领域和无线接入网中得到了广泛的应用。在应用OFDM技术的过程中比较突出的有点就是其信道利用效率高,在信息传输的过程中能够有效地避免一些电磁波的干扰,保证运输过程畅通。随着科学技术的不断发展,数字芯片等新型的技术也得到了广泛的应用,生产的成本和质量在不断的提升,因此,OFDM技术在移动通信行业中的发展也十分迅速。但是,OFDM技术在实际的移动通信行业应用过程中还存在着很多的难点,很多系统与它的兼容性比较差,跟不上这项技术的发展速度,同时,OFDM系统对一些特殊器材也比较敏感,也会影响到最终的应用效果。OFDM技术想要系统性能最优,就一定要确定发射信号的稳定性和科学性,只有降低噪音、加大频率、控制质量才能使得OFDM系统技术发挥最大的力量。目前我国对于OFDM技术研究比较深入,具有比较成熟的技术理念,很多实验也得到了好的应用,为了OFDM技术的发展和在移动通信中的应用付出了很多的努力。但是,我们要认识到的是,我国OFDM技术研究还属于起步阶段,不能盲目应用,一定要在科学的研究分析之下才能投入市场,保证应用效果。
2 OFDM基本原理
OFDM技术是HPA联盟(HomePlug Powerline Alliance)工业规范的基础,它能通过不连续的多音调技术来讲所有不同频率的信号合并成单一的信号,这样在传输过程中能够减少传输失误,并且能够保证信号传输的速度。OFDM技术能够在有信号干扰的情况下避免干扰,因此在抗干扰能力比较差的介质中应用的比较多,也得到了比较明显的效果。OFDM作为多载波调制技术的一种,相关行业内部把它认为是一种频域技术,这种技术在应用的过程中的所有信号都是通过频域来进行传播和接收。很多操作都是在FFT之前完成的,像是发送和交织信息等都能加快运输速度,还能降信号调节均衡还能帮助信道解码,这样极大地提升了运输的效率,也保证在时域中稳定进行。
OFDM在与时域脉冲进行对抗的过程中能够避免一些噪声的产生,有比较强的抗干扰能力,在进行抗频域脉冲干扰的过程中单载波调制(SCM)能够有效地对抗频域脉冲的干扰,因为整个系统会变得敏感,在进行技术的应用过程中也会产生很多困扰。频谱成形和信道的编码工作能够有效地进行改善,这样系统抗频域脉冲的干扰能力就会增强。对于而SCM来说能够将整个脉冲干扰的信道编码进行改善和均衡,能够有效的平衡各方面的运行。为了避免ISI,SCM则需要对于一部分的信道进行脉冲调节,需要对其参数进行设定和管理,对于OFDM在应用的过程中需要插入一些时域间隔,能够极强的提升运输周期,同时,对于SCM系统来说,它是不能通过这种方法进行间隔的,因为它们的信号周期比较短,也没有很强的运输效率。为了对抗多途径的干扰,可以应用SCM系统的过程中能够通过加入一些训练来帮助整个均衡器达到平衡,进而保证整个系统得稳定。而OFDM系统则往往设立参考符号/子载波(频域)以获得信道状态信息。
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3 OFDM在移动通信中的应用
OFDM在移动通信中的应用比较广泛,主要表现为各种方式的相互结合来达到提高移动通信运行速率的要求。当前,我国通过技术创新达到了OFDM与DS-CDMA的结合,将这两种技术方式结合能够有效的提升当前通信技术的应用效率,还能帮助每一个设备和环节发挥自己的优势,提高整体传输效率,保证移动通信的有效进行。二者相结合主要有三种方式,分别为:M C-CDMA、MCDS-CDMA以及MT-CDMA,这三种一般被统称为CDMA。它们中有频域扩频的输送方式,可以有效的将每个序列的数据和编码进行传输,通过多样的方式达到频率的集中和分散。MCDS-CDMA以及MT-CDMA是时域扩频的模式,在进行数据疏松的过程中通过DS-CDMA信号来对数据进行传输工作,这些都是当前在移动通信中比较常用的应用方式。
3.1 MC-CDMA的具体应用
MC-CDMA发射机在频域使用过程中能够将信道上的信息进行扩充和传输,在子载波上的运输效率十分快,当载波数在一定范围内时能够将功率提升,进而保证移动通信的运行速度,这样也能提高OFDM系统和技术的科学性和稳定性。MC-CDMA是一种时域扩频,它在进行码片时会涉及到同一段被展宽了的频谱,这个频域扩频在每个码片上的不同阶段上都占有一定的位置,在进行操作的时候也会占用一部分时间。若采用普通的FDM这情况就会相反,保证前后的总宽带数保持一定,采用这样的方式能够让MC-CDMA的应用更加广泛。
3.2 MT-CDMA
MT-CDMA发射机是一种时域扩频的模式,它能够将整个频率进行变换之后再进行扩频工作,这样能够保证每个分站点在进行扩频的过程中与颜谱保证正相交的关系,因此,在进行扩频后的各个子频率波才能保证不是正相交关系。OFDM技术的整体优势比较明显,通过较高的利用率和频率能够将通信技术的应用更加简单均衡,这是当前通信中比较重视的一种关键技术。在4G时代,这项技术能够帮助移动通信和OFDM与CD-MA结合,随着这项技术成为人们研究的重点和热点,能够明确的解决一些问题,通过MT-CDMA能够将频率偏移的敏感性降低,进而帮助整个通讯行业发展。
3.3 系统特性比较
MC-CDMA和MCDS-CDMA其实已经是整个DS-CDMA的半壁江山,所以这两种应用的运行效率也直接关系到整个通讯系统的稳定运行。MT-CDMA所需带宽则几乎与DS-CDMA相等。一般来说OFDM技术在应用过程中会涉及到信号的集中度,如果信号不够“纯”,就会产生信号干扰或者噪声波动大,这样会影响信道之间的干扰,这样就会削弱一些信号,甚至丧失。除此之外,发射信号中的效果会存在失真的情况,影响到射出频率、因此对发射信号的频谐要有一定要求。很多发射频谱在框罩线下面不能够超出,这样才能保证数据运输过程的稳定性。通过专业设备和技术能够保证设备在进行OFDM产品检测时能够根显示框單线和做测产品的发射频谱,用户可以一目了然地判定产品指标是否合格。
结语
综上所述,随着科学技术的不断发展,OFDM技术在移动通信中也得到了广泛的应用,当前移动通信在人们的日常生活中占据了重要位置,极大地方便了生活,也提升了整个通信行业的发展速度。因此本文首先对OFDM的基本原理进行了分析,其次通过用不同的角度和多种方法来帮助我们更好地应用这项技术,最后将OFDM在移动通信中的主要应用进行介绍。因此,一定要加强OFDM在移动通信中的应用,推动移动通信行业发展。
参考文献:
[1]崔娜.无线通信中的OFDM技术与同步问题研究[J].中国新通信,2016,18(11):161.
[2]邹宏运.OFDM技术的研究及系统仿真[D].吉林大学,2010.
[3]谈何易.OFDM技术及其应用[A].中国通信学会.江苏省通信学会2004年学术年会论文集[C].中国通信学会:,2004:7.
[4]潘声勇.OFDM在未来移动通信中应用探讨[A].中国通信学会无线及移动通信委员会.2002’中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C].中国通信学会无线及移动通信委员会:,2002:3.
论文作者:张力
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/7
标签:移动通信论文; 技术论文; 信道论文; 信号论文; 过程中论文; 干扰论文; 系统论文; 《基层建设》2018年第33期论文;