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OFDM调制方式

OFDM调制方式

OFDM调制方式


  OFDM系统的各个载波可以根据信道的条件来使用不同的调制,比如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等等,以频谱利用率和误码率之间的最佳平衡为原则。选择满足一定误码率的最佳调制方式可以获得最大频谱效率。多径信道的频率选择性衰落会导致接收信号功率大幅下降,达到30dB之多,信噪比也大幅下降。使用与信噪比相匹配的调制方式可以提高频谱利用率。众所周知,可靠性是通信系统运行是否良好的重要考核指标,因此系统通常选择BPSK或QPSK调制,这样可以确保在信道最坏条件下的信噪比要求,但是这两种调制的频谱效率太低。如果使用自适应调制,那么在信道好的时候终端就可以使用较高的调制,同样在终端靠近基站时,调制可以由BPSK(1bit/s/Hz)转化成16QAM ~ 64QAM(4~6 bit/s/Hz),整个系统的频谱利用率得到大幅度的改善,自适应调制能够使系统容量翻番。但任何事物都有其两面性,自适应调制也不例外。它要求信号必需包含一定的开销比特,以告知接收端发射信号所采用的调制方式,并且,终端需要定期更新调制信息,这又势必会增加更多的开销比特。OFDM技术将这个矛盾迎刃而解,通过采用功率控制和自适应调制协调工作的技术。信道好的时候,发射功率不变,可以增强调制方式(如64QAM),或者在低调制(如QPSK)时降低发射功率。功率控制与自适应调制要取得平衡,也就是说对于一个远端发射台,它有良好的信道,若发送功率保持不变,可使用较高的调制方案如64QAM;若功率可以减小,调制方案也相应降低,可使用QPSK。


  失真、频偏也是在选择调制时必须考虑的因素。传输的非线性会造成互调失真(IMD),此时信号具有较高的噪声电平,信噪比一般不会太高;失步和多普勒平移所造成的频率偏移使信道间失去正交特性,仅仅1%的频偏就会造成信噪比下降30dB。信噪比限制了最大频谱利用率只能接近5~7bit/s/Hz。自适应调制要求对信道的性能有充分的了解,如果在差的信道上使用较强的调制方式,那么就会产生很高的误码率,影响系统的可靠性。多用户OFDM系统的导频信道或参考码字可以用来测试信道的好坏。发送一个已知数据的码字,在满足通信极限的情况下测量出每条信道的信噪比,根据这个信噪比来确定最适合的调制方式。

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