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OFDM技术与MIMO-OFDM技术及其性能比较

正交频分复用(OFDM)是一种特殊的多载波传输方案,具有良好的频带利用率,减少了保护带宽。多输入多输出(MIMO)系统是指在发射端和接收端分别设置多副发射天线和接收天线。采用MIMO技术可以提高信道容量和信道可靠性,降低误码率。MIMO--OFDM技术是MIMO与OFDM技术结合形成的一种技术,该技术是在OFDM系统中采用阵列天线实现空间分集,提高了信号质量。本文阐述了OFDM和MIMO—O

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第2 2卷

第 5期

甘肃科技 Ga u Sce e a d T e hn og ns i nc n c ol y

V-2 2 N o o .2 .5 M ay. 20 06

20 0 6年 5月

OF M技术与 MI - OF M技术及其性能比较 D MO- D 何江萍 (兰州商学院信息工程学院。甘肃兰州 7 0 2 ) 30 0

摘要:交频分复用 ( DM)一种特殊的多载波传输方案,有良好的频带利用率,少了保正 OF是具减护带宽。多输入多输出( MO) MI系统是指在发射端和接收端分别设置多副发射天线和接收天线。 采用 MI技术可以提高信道容量和信道可靠性, M0降低误码率。MI MO—OF M技术是 MI D MO 与 0F DM技术结合形成的一种技术,该技术是在 OF M系统中采用阵列天线实现空间分集,高 D提 了信号质量。本文阐述了 OF DM和 MI MO—OFDM技术基本原理,对其性能进行了比较。并 关键词: DM; MO; MO—OFDM;能比较 OF MI MI性

中图分类号:N l . T 9 13

R,过串并转换后,经分成 N个并行的子数据流,每

1引言 OF DM的英文全称为 Orh g n lF e u n y to o a rq e c D vs nMut lxn, iii l pe ig中文含义为正交频分复用技 o i

个子数据流的速率为 R/在每个子数据流中的若 N,干个比特分成一组。N个并行的子数据信元编码交织后进行 I F变换,频域信号转换到时域,过 FT将经并/转换后发射。接收端接收到的信号是时域信串号,此信号经过解调和串/并转换后就得到输出数 据。

术。0F M并不是一个新兴的技术,概念于 2 D其 O世纪 5一6 O O年代提出, O世纪 9 2 O年代后, F M O D开始被欧洲和澳大利亚应用于广播信道的宽带数据通信、 B DVB— T、 TV和 wL D A、 HD AN等领域。

例如 N表示子信道的个数,表示 OF M符 T D

OF DM能够有效地对抗多径传播,受到干扰的信使 号能够可靠地接收。OF M码率低, D又加入了时间保护间隔,系统不受码间干扰的困扰。然而,对于高速

无线通信,单纯的 OF M系统对抗无线环境中的 D

号的宽度, (—o 1…, 1是分配给每个子信 d,i,, N一 ) 道的数据符号,是第 0个子载波的载波频率,e t f rc

() 1 ≤ T 2则从 t。开始的 OF t一,I I t/,—t DM符 号可以表示为:

多径衰落是不够的,必须和 MI技术结合起来, MO 才能更好地发挥其功效。 MI MO技术能够在空间中产生独立的并行信道同时传输多路数据流,样就有效地提高了系统这 的传输速率,即在不增加系统带宽的情况下增加频

st一{ ̄ ett o/ ) x ̄ (c i (— ()∑ - c(—t—T 2 ep j f+/ t r i T)

t) ) o] t≤ t t+ T 0≤ o st一0 () t< t At T+ t o> o () 1

谱效率。因此,以将 OF可 DM和 MI MO相结合形成 MI MO—OF DM技术。这种技术能达到两种效果:种是实现很高的传输速率,一另一种是通过分集

其中 st的实部和虚部分别对应于 OF M符号的 () D 同相分量和正交分量。在接收端,接收到的同相将

和正交分量映射回数据信息,完成了载波解调。就

实现很强的可靠性。现在 MI - OF MO- DM技术被 视为第四代移动通信核心技术之一。

在 O D系统中,个子载波在一个 0 DM符号 F M每 F 用期内都包含整数倍个用期,而且各个相邻的子载波之间相差 1个周期。这一特性就称之为正交性, 即: . o

2 O D技术 F M OF M是特殊的多载波传输方案,可以看做 D既调制技术也可以看做复用技术。OF M系统是将 D高速串行数据分成多路低速并行数据,分别对不并同的载频进行调制。假设输人数据信元的速率为

1 V;

e(tp.t: ( x+e(t= 2 p.xw d{ j) j) o )

如对式 ( )的第 J 1中个子载波进行解调,然后在时间 T内进行积分,以看到,于其它载波,可对由于

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