技術分享:如何抵消OFDM係統的失真?
發布時間:2015-01-20 來源:夏小梅,彭晶波 責任編輯:sherryyu
【導讀】本文通過采用中的拋物線模型,根據OFDM係xi統tong中zhong的de頻pin域yu導dao頻pin信xin號hao估gu計ji出chu失shi真zhen的de參can數shu,從cong而er恢hui複fu出chu的de失shi真zhen信xin號hao並bing進jin行xing失shi真zhen抵di消xiao。仿fang真zhen結jie果guo顯xian示shi,與yu傳chuan統tong的de方fang法fa相xiang比bi,采cai用yong本ben文wen提ti出chu的de新xin方fang法fa,在zai高gao信xin噪zao比bi下xia約yue有you2dB的性能增益。
1 係統模型
OFDM 係統的發射機如圖1所示。發射機首先將二進製信源映射為固定星座圖上的複數點,並轉化為並行數據流,每個OFDM 符fu號hao的de並bing行xing數shu據ju的de數shu目mu由you係xi統tong的de子zi載zai波bo數shu決jue定ding。然ran後hou在zai中zhong插cha入ru位wei置zhi及ji大da小xiao均jun預yu先xian確que定ding的de導dao頻pin信xin號hao,為wei指zhi定ding的de導dao頻pin位wei置zhi。這zhe些xie導dao頻pin信xin號hao所suo發fa送song的de信xin息xi對dui於yu接jie收shou機ji來lai說shuo是shi己ji知zhi的de,因yin此ci可ke以yi用yong來lai估gu計ji外wai界jie環huan境jing對dui發fa送song信xin號hao的de影ying響xiang,如ru時shi變bian信xin道dao作zuo用yong等deng,本ben文wen將jiang其qi用yong於yu對dui失shi真zhen信xin號hao的de估gu計ji。將jiang數shu據ju流liu做zuoIFFT運算變換為時域信號,最後轉換為串行數據流並通過數模轉換器和功放,變成模擬信號被發送出去,如圖1所示。

圖2:信號失真的拋物線模型
2 失真的抵消製作的方法
對dui失shi真zhen的de信xin號hao的de抵di消xiao,先xian進jin行xing利li用yong有you關guan已yi知zhi的de信xin息xi來lai估gu計ji我wo們men得de到dao的de失shi真zhen的de信xin號hao,然ran後hou就jiu對dui原yuan始shi的de信xin號hao裏li出chu現xian的de抵di消xiao的de失shi真zhen所suo帶dai來lai不bu同tong影ying響xiang:
其關鍵為如何做出較好恢複對OFDM係統中出現失真的信號,下麵就采用了拋物線方式進行模型的研究來解決問題所製造方法。
首先就分析了失真的信號所特有頻域的特性。根據對拋物線的模型的分析,對我們做出DFT的變換,可以具體的得相關失真的信號分析出來頻域估計的表達。
我們所理解的隨機的變量發生的影響主要是對幅度的影響,但是最主要的影響還是相位。
首先進行頻域估計的時長。
采用的最小平均值的方法計算誤差(Minimum Mean Square Error,MMSE) 準則裏從樣本的點中頻域估計計算出,即就尋找到了頻域的估計多個值,計算出結果。
zuihoutongguojisuan,liyongyijinghuifudechudepinyugujideshizhendexinhao,womenkecongzhongjieshoupinyugujidexinhaolidixiaochushizhenchuxianyingxiang,huifuyuanlaidechuyuanshidexinhao。
xuyaozuihoushuoming,youyuzaituidaolicaiyongdeshifangshijinsidefangfa,yincijiuxuyaojinliangdemanzuxuyongtiaojian。zaipinyugujideshihousuojinxingdequdaodepinyushuliangyingyaojindeliangmanzuduigaipinyugujidetiaojian,yibaozhengleduigujishujuchuxianzhunquexing。yeshijinliangdexuanyonglepinlvgujijiaodichuxianzizaibodianlaijinxingdeguji。
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3 仿真的結果和分析
仿真就是采用了在2048個子載波數據裏的OFDM 係統,數據是采用的16QAM進行的調製,原始進行發送的信息就均勻的分布於星座圖基本點上。功放出現限幅的門限以及進行輸入的信號出現幅度的均值的比是4.5dB。在對信噪比是6dB 14dB的區域內,我們了解的是對本文進行算法以及文獻中出現的算法有錯誤的符號率(Symbol Error Rate,SER)的曲線,這個結果如圖3所示。

圖3:錯誤符號率曲線
圖3中出現三條的曲線依次為:caiyongdeshibenwenjinxingdesuanfaduishizhendedixiaohouchuxianxingnengdequxian,caiyongdewenxianweixianshidefangfaerjinxingleshizhendedixiaohouchuxianxingnengdequxianyijimeiyouzaochengdeshizhendedixiaochuxianxitongdexingnengdequxian。keyilejiedaodeshi,zaiwenxianzhongsuojinxingshumiaoshudefangfaanquandejinxingledixiaodiaodebufendefeixianxingduishizhensuozaidexitongdexingnengchuxianleyingxiang,taxiangduiyumeiyoujinxingcaiyongdeshizhendedixiaochuxianxitongzhanyou1.5dB一2dBxingnengdezengyiqingkuang。zaiduidixindezaobixiangbizhixia,benwenxianshidefangfayijizaiwenxianzhongchuxiandefangfayoujiaogaodexiangtongdianxingnengdexianshi,suizheduixinzaobifangfajinxingtigao,benwensuoshuxinfangfadexingnengdemingxianyaoyouyuzaiwenxiansuoshufangfa,zaiduixinzaobishi14dB時,本文顯示方法占有比較的文獻出現方法為性能裏較好的2dB。
在(zai)影(ying)響(xiang)了(le)算(suan)法(fa)的(de)性(xing)能(neng)為(wei)主(zhu)要(yao)的(de)原(yuan)因(yin)的(de)實(shi)際(ji)上(shang)為(wei)收(shou)到(dao)了(le)導(dao)頻(pin)的(de)信(xin)號(hao)中(zhong)出(chu)現(xian)了(le)雜(za)音(yin)的(de)噪(zao)聲(sheng),對(dui)於(yu)顯(xian)示(shi)的(de)文(wen)獻(xian)說(shuo)明(ming)方(fang)法(fa)中(zhong),它(ta)為(wei)失(shi)真(zhen)進(jin)行(xing)了(le)簡(jian)潔(jie)定(ding)義(yi)是(shi)在(zai)線(xian)性(xing)的(de)函(han)數(shu)中(zhong),為(wei)其(qi)頻(pin)域(yu)估(gu)計(ji)的(de)結(jie)果(guo)所(suo)包(bao)含(han)的(de)對(dui)於(yu)整(zheng)個(ge)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)了(le)平(ping)均(jun),一(yi)定(ding)是(shi)在(zai)某(mou)些(xie)程(cheng)度(du)上(shang)對(dui)消(xiao)除(chu)的(de)噪(zao)聲(sheng)所(suo)帶(dai)來(lai)一(yi)些(xie)誤(wu)差(cha)。所(suo)以(yi)在(zai)這(zhe)種(zhong)的(de)方(fang)法(fa)使(shi)得(de)每(mei)個(ge)點(dian)在(zai)瞬(shun)時(shi)的(de)噪(zao)聲(sheng)不(bu)會(hui)有(you)敏(min)感(gan)的(de)感(gan)覺(jiao),高(gao)性(xing)的(de)噪(zao)比(bi)以(yi)及(ji)在(zai)低(di)信(xin)的(de)噪(zao)對(dui)比(bi)之(zhi)下(xia)出(chu)現(xian)的(de)性(xing)能(neng)的(de)增(zeng)益(yi)的(de)差(cha)別(bie)不(bu)會(hui)是(shi)不(bu)大(da)的(de)。而(er)在(zai)本(ben)文(wen)中(zhong)顯(xian)示(shi)的(de)方(fang)法(fa)表(biao)示(shi)對(dui)依(yi)賴(lai)於(yu)失(shi)真(zhen)的(de)參(can)數(shu)頻(pin)域(yu)估(gu)計(ji),對(dui)精(jing)度(du)以(yi)及(ji)對(dui)噪(zao)聲(sheng)的(de)關(guan)係(xi)相(xiang)對(dui)密(mi)切(qie)。所(suo)以(yi)對(dui)高(gao)信(xin)的(de)噪(zao)比(bi)之(zhi)下(xia),其(qi)失(shi)真(zhen)的(de)估(gu)計(ji)出(chu)現(xian)的(de)情(qing)況(kuang)要(yao)準(zhun)確(que)一(yi)些(xie),同(tong)時(shi)對(dui)其(qi)出(chu)現(xian)的(de)性(xing)能(neng)的(de)增(zeng)益(yi)有(you)明(ming)顯(xian)在(zai)低(di)信(xin)的(de)噪(zao)比(bi)之(zhi)下(xia)較(jiao)好(hao)性(xing)能(neng)的(de)增(zeng)益(yi)的(de)結(jie)論(lun)。
4 結論
OFDM 係xi統tong有you著zhe較jiao高gao的de峰feng均jun比bi。由you於yu功gong放fang的de線xian性xing範fan圍wei有you限xian,會hui帶dai來lai嚴yan重zhong的de信xin號hao失shi真zhen,本ben文wen研yan究jiu了le對dui這zhe種zhong失shi真zhen的de抵di消xiao方fang法fa。通tong過guo將jiang失shi真zhen建jian模mo為wei拋pao物wu線xian模mo型xing,本ben文wen分fen析xi了le其qi頻pin域yu特te性xing,推tui導dao出chu了le失shi真zhen的de兩liang個ge參can數shu:初chu始shi時shi刻ke和he時shi長chang分fen別bie影ying響xiang頻pin域yu信xin號hao的de相xiang位wei和he幅fu度du。基ji於yu此ci,本ben文wen利li用yong最zui小xiao均jun方fang誤wu差cha準zhun則ze在zai頻pin域yu上shang對dui失shi真zhen參can數shu做zuo了le估gu計ji,最zui終zhong恢hui複fu出chu失shi真zhen信xin號hao並bing進jin行xing失shi真zhen抵di消xiao。仿fang真zhen結jie果guo表biao明ming,在zai低di信xin噪zao比bi下xia,本ben文wen所suo述shu方fang法fa與yu文wen獻xian的de方fang法fa具ju有you近jin似si相xiang同tong的de性xing能neng,而er隨sui著zhe信xin噪zao比bi的de升sheng高gao,本ben文wen的de新xin方fang法fa比bi文wen獻xian所suo示shi的de方fang法fa有you約yue2dB的性能增益。
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