OFDM技術的優缺點分析

2019-11-03 09:27:57

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　　OFDM技術能同時分開多個數字信號，而且在干擾的信號周圍可以安全運行。正是由于具有了這種特殊的信號“穿透能力”，使得OFDM技術深受歐洲通信運營商以及手機生產商的喜愛和歡迎。OFDM技術能夠持續不斷地監控傳輸介質上通信特性的突然變化，通信路徑傳送數據的能力會隨時間發生變化，OFDM能動態地與之相適應，并且接通和切斷相應的載波以保證持續地進行成功的通信。該技術可以自動地檢測傳輸介質下哪一個特定的載波存在高的信號衰減或干擾脈沖，然后采取合適的調制措施來使指定頻率下的載波進行成功通信。OFDM技術特別適合使用在高層建筑物、居民密集和地理上突出的地方以及將信號撒播的地區、高速的數據傳播及播音都希望刪除多路影響的地方。

OFDM技術主要有如下幾個優點：

　　首先，抗衰落能力強。OFDM把用戶信息通過多個子載波傳輸，在每個子載波上的信號時間就相應地比同速率的單載波系統上的信號時間長很多倍，使OFDM對脈沖噪聲（ImpulseNoise）和信道快衰落的抵抗力更強。同時，通過子載波的聯合編碼，達到了子信道間的頻率分集的作用，也增強了對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力。因此，如果衰落不是特別嚴重，就沒有必要再添加時域均衡器。

　　其次，頻率利用率高。OFDM允許重疊的正交子載波作為子信道，而不是傳統的利用保護頻帶分離子信道的方式，提高了頻率利用效率。

　　再者，適合高速數據傳輸。OFDM自適應調制機制使不同的子載波可以按照信道情況和噪音背景的不同使用不同的調制方式。當信道條件好的時候，采用效率高的調制方式。當信道條件差的時候，采用抗干擾能力強的調制方式。再有，OFDM加載算法的采用，使系統可以把更多的數據集中放在條件好的信道上以高速率進行傳送。因此，OFDM技術非常適合高速數據傳輸。

　　此外，抗碼間干擾（ISI）能力強。碼間干擾是數字通信系統中除噪聲干擾之外最主要的干擾，它與加性的噪聲干擾不同，是一種乘性的干擾。造成碼間干擾的原因有很多，實際上，只要傳輸信道的頻帶是有限的，就會造成一定的碼間干擾。OFDM由于采用了循環前綴，對抗碼間干擾的能力很強。

OFDM技術的不足之處包括以下方面：

　　對頻偏和相位噪聲比較敏感。OFDM技術區分各個子信道的方法是利用各個子載波之間嚴格的正交性。頻偏和相位噪聲會使各個子載波之間的正交特性惡化，僅僅1％的頻偏就會使信噪比下降30dB。因此，OFDM系統對頻偏和相位噪聲比較敏感。

　　功率峰值與均值比（PAPR）大，導致射頻放大器的功率效率較低。與單載波系統相比，由于OFDM信號是由多個獨立的經過調制的子載波信號相加而成的，這樣的合成信號就有可能產生比較大的峰值功率，也就會帶來較大的峰值均值功率比，簡稱峰均值比。對于包含N個子信道的OFDM系統來說，當N個子信道都以相同的相位求和時，所得到的峰值功率就是均值功率的N倍。當然這是一種非常極端的情況，通常OFDM系統內的峰均值不會達到這樣高的程度。高峰均值比會增大對射頻放大器的要求，導致射頻信號放大器的功率效率降低。

　　負載算法和自適應調制技術會增加系統復雜度。負載算法和自適應調制技術的使用會增加發射機和接收機的復雜度，并且當終端移動速度每小時高于30公里時，自適應調制技術就不是很適合了。

摘自　人民郵電報

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