OFDM技术在无线远距离移动通信系统中的应用研究

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利用超短波进行无线远距离移动通信传输时,仅需要不大的发射功率和适中的设备费用。且其通信线路不易被摧毁。这些特点使得它在无线远距离通信领域有很广泛的发展前景。但是,由于其信道特点,超短波无线通信也存在可靠性低、质量差的缺点,无法适应越来越高的传输要求。本文主要从调制技术方面入手,针对无线远距离通信信道的一些问题,将正交频分复用(OFDM)技术应用于超短波无线远距离移动通信系统,克服了超短波无线远距离移动通信中所面临的多径衰落和多普勒频移等因素的影响。提高了整个通信系统的性能。 正交频分复用(OFDM)技术是一种多载波数字调制技术,虽然OFDM的概念已经存在了很长时间,但是直到最近,随著多媒体业务的发展,它才被人们认识到是一种实现高速双向无线数据通信的良好方法。随著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、插入保护时段、减少均衡计算量等成熟技术的逐步引入,人们开始集中越来越多的精力开发OFDM技术在移动通信领域的应用。 本文从对无线远距离移动通信信道的特性研究出发,分析了其存在的问题。然后针对问题提出了解决方案——采用OFDM技术来设计通信系统的调制器。文中给出了具体的设计方法,和各种算法的比较分析,并综合性能和成本的考虑,从中选择出了适合于本文所讨论的无线远距离移动通信系统的设计方案。 第一章给出了无线远距离通信研究和发展的概况。分析了其面临的一些问题。并介绍OFDM技术的原理及其在解决无线远距离通信的一些问题的存在的优势和问题。最后还讨论了OFDM技术发展的前景以及一些相关标准。 第二章深入分析了无线远距离移动通信信道的一些特性。并据此给出了本文所要研究的无线远距离通信系统的信道模型。 第三章在上一章讨论的基础上,给出了OFDM通信系统的基带传输结构。详细进行了OFDM系统的信道估计模块的理论分析和各种实现方法的比较,给出了仿真结果,并据此定出了本OFDM系统所用的信道估计算法以及帧格式详细参数设置。同时,本章还对其它几个关键模块,如调制解调,信道编码和同步定时等进行了理论分析和实现方法的研究。 第四章根据OFDM技术原理以及前面几章的分析结果,详细地给出了OFDM通信系统发送端和接收端的原理框图。并确定了系统的传输参数。同时提出了一个适用于OFDM无线远距离移动通信的传输帧结构和OFDM符号结构。最后对我们所要实现的无线远距离移动通信系统的硬件平台的设计以及在系统中的数据传输流程进行了简要的介绍。
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