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单载波与OFDM的区别

本页描述单载波与OFDM的区别系统。

单载波传输是指使用一个射频载波来传输信息。因此,比特形式的信息由单个射频载波承载。OFDM,也称为多载波传输或调制,使用不同频率的多个载波信号,在每个信道上发送一些比特。这类似于FDM(频分复用),但在OFDM的情况下;所有子通道都专用于单个数据源。对于OFDM情况,在发射机处使用IFFT来实现这一点,这在单载波情况下是不存在的。

单载波与OFDM

如图所示,单载波(SC)系统信息以语音或数据的形式在单个射频载频上进行调制。该调制中频信号被转换为调制射频频率。在使用天线通过空气传输之前,使用射频功率放大器将其放大。一个载波根据调制解调器中采用的调制方案传输数据位。对于BPSK, 1位映射到这个载波上;对于QPSK, 2位映射到这个载波上;对于16QAM, 4位映射到这个载波上;对于64QAM, 16位映射到这个载波上;

卫星通信系统、GSM、CDMA、HF等无线电系统均采用单载波进行发射和接收。

与SC系统不同,OFDM使用多个载波在频带上非常紧密地间隔。每个载波根据所采用的调制方案携带数据位。因此OFDM传输的数据速率比SC系统高。OFDM技术应用于wlan和wimax宽带技术中。它的变体OFDMA被用于LTE和mobile-wimax系统。

OFDM中的FFT结构

图中解释了256点FFT大小的IFFT结构,这里的输入是来自基带调制器的复杂数据。BPSK和QPSK / 16 qam / 64 qam)。根据所采用的调制技术,每个复杂数据表示位。下面是用于在多个基带载波上映射数据的K点FFT的方程,这些数据随后在射频载波上进行调制,从而产生多个承载多个数据位的射频载波。

FFT方程

上面的方程提到了一般的DFT计算。

OFDM数据速率计算

OFDM的原始数据速率(比特率)= Ndatasc*bm*Cr / Ts,
在那里,
Ndatasc为数据子载波数。
Bm为编码位/子载波
Cr是码率,即输入位到FEC/编码输出位
Ts为有无CP的符号时间,Ts=Tb+Tg, Tg= Tb周期的1/4或1/8或1/16或1/32
Tb= 1/delF,其中,delF=Fs/Nfft,其中Fs为n*BW, Nfft为FFT大小,即256点。

例子:计算具有256点FFT和192个子载波的wimax系统的数据速率。带宽为20MHz,调制码率为64QAM 3/4, Tg=1/16。
由上式可知,数据速率=(192*6*3/4)/11.8µs=73.2 Mbps

优点

如上所述SC和OFDM的区别,采用OFDM实现单载波系统的高数据速率。

De-merits

为了克服峰值平均功率比(峰值平均功率比),基于OFDM的系统采用了扰频器(随机器),将能量分散在宽带宽上。有各种各样的技术来降低PAPR地表铺面的文章

Ofdm相关链接

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有什么不同

OFDM vs OFDMA
FDM vs TDM
FDMA / TDMA / CDMA
OFDM vs CDMA
FDM vs OFDM
SC-FDMA vs OFDM
SC-FDMA vs OFDMA

射频和无线术语


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