OFDM技術(shù)具有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?有哪些應(yīng)用?
在這篇文章中,小編將對(duì)OFDM技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)它的了解程度,和小編一起來(lái)閱讀以下內(nèi)容吧。
一、OFDM是什么
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交頻分復(fù)用技術(shù),實(shí)際上OFDM是MCM(Multi Carrier Modulation),多載波調(diào)制的一種。通過(guò)頻分復(fù)用實(shí)現(xiàn)高速串行數(shù)據(jù)的并行傳輸, 它具有較好的抗多徑衰落的能力,能夠支持多用戶接入。
OFDM技術(shù)由MCM(Multi-Carrier Modulation,多載波調(diào)制)發(fā)展而來(lái)。OFDM技術(shù)是多載波傳輸方案的實(shí)現(xiàn)方式之一,它的調(diào)制和解調(diào)是分別基于IFFT和FFT來(lái)實(shí)現(xiàn)的,是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度最低、應(yīng)用最廣的一種多載波傳輸方案。
二、OFDM技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
OFDM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):(1)OFDM技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是對(duì)抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾。在單載波系統(tǒng)中,單個(gè)衰落或干擾會(huì)導(dǎo)致整個(gè)通信鏈路失敗,但是在多載波系統(tǒng)中,僅有很小一部分載波會(huì)受到干擾。對(duì)這些子信道可以采用糾錯(cuò)碼來(lái)進(jìn)行糾錯(cuò)。(2)可以有效對(duì)抗信號(hào)波形間的干擾,適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)信道中因?yàn)槎鄰絺鬏敹霈F(xiàn)頻率選擇性衰落時(shí),只有落在頻帶凹陷處的子載波以及其攜帶的信息受影響,其他的子載波未受損害,因此系統(tǒng)總的誤碼率性能要好得多。(3)通過(guò)各個(gè)子載波的聯(lián)合編碼,具有很強(qiáng)的抗衰落能力。如果衰落不是特別嚴(yán)重,則沒有必要再加時(shí)域均衡器。通過(guò)將各個(gè)信道聯(lián)合編碼使系統(tǒng)性能得到提高。(4)可以選用基于IFFT/FFT的OFDM實(shí)現(xiàn)方法。(5)信道利用率很高,這一點(diǎn)在頻譜資源有限的無(wú)線環(huán)境中尤為重要。當(dāng)子載波個(gè)數(shù)很大時(shí),系統(tǒng)的頻譜利用率趨于2Baud/Hz。
然而,OFDM技術(shù)也存在一些缺點(diǎn):
1、增加了系統(tǒng)復(fù)雜度:OFDM系統(tǒng)需要進(jìn)行頻域和時(shí)域的處理,包括傅里葉變換、插入保護(hù)間隔等操作,因此相對(duì)于單載波調(diào)制技術(shù),OFDM系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜。
2、需要精確的頻率和時(shí)間同步:OFDM系統(tǒng)對(duì)頻率和時(shí)間同步要求較高,特別是在移動(dòng)通信環(huán)境下。頻率和時(shí)間同步的誤差可能會(huì)導(dǎo)致子載波之間的干擾增加,降低系統(tǒng)性能。
3、對(duì)非線性功率放大器(PA)不友好:OFDM信號(hào)的高峰均比比較大,可能引起非線性功率放大器的失真。為了克服這個(gè)問題,通常需要采用線性化技術(shù)或者選擇性地限制信號(hào)的峰均比。
三、OFDM技術(shù)在光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
1、直接檢測(cè)光OFDM系統(tǒng)的分類。一般來(lái)說(shuō),根據(jù)是不是需要把基帶OFDM頻譜復(fù)制在光OFDM的頻譜這種判斷形式可以把直接檢測(cè)光OFDM系統(tǒng)分為線性映射與非線性映射兩種。通常來(lái)說(shuō)線性映射所復(fù)制的情況是直接的,在色散系數(shù)的影響下,信號(hào)的傳輸距離也會(huì)發(fā)生改變,必須采取一定的措施來(lái)補(bǔ)償電域以及光域的色散。
2、系統(tǒng)不能恢復(fù)有效的數(shù)字信號(hào)。相干檢測(cè)光OFDM系統(tǒng)在直接檢測(cè)光OFDM系統(tǒng)中,只有光的強(qiáng)度信息能被光電檢測(cè)器檢測(cè)到,而光載波的相位以及頻率是檢測(cè)不到的,因此,該系統(tǒng)不能有效地將初始數(shù)字信號(hào)恢復(fù)。相比而言,相干檢測(cè)光OFDM系統(tǒng)則能彌補(bǔ)直接檢測(cè)光OFDM系統(tǒng)的不足,其至因?yàn)榫邆錁O其高的接收機(jī)靈敏度,因此在同樣的發(fā)射功率下傳輸距離能夠更長(zhǎng)。但是同樣的,子載波數(shù)目的不同能夠直接影響到CO-OFDM系統(tǒng)性能的發(fā)揮。數(shù)目過(guò)大,就會(huì)造成信道間的干擾。數(shù)目過(guò)少,就會(huì)降低頻譜的利用率。
3、提高系統(tǒng)容量的措施。偏振復(fù)用CO-OFDM系統(tǒng)由于CO-OFDM系統(tǒng)可以對(duì)光纖中的偏振模色散進(jìn)行有效的補(bǔ)償與估計(jì)。為了提高所需要的系統(tǒng)容量,需要將偏振復(fù)用技術(shù)引入到CO-OFDM系統(tǒng)之中,這樣做不僅可以滿足系統(tǒng)對(duì)各個(gè)元器件的基本要求,而且還能進(jìn)一步提升系統(tǒng)的運(yùn)行速率。由此可見,偏振復(fù)用CO-OFDM系統(tǒng)已經(jīng)成為未來(lái)超大容量、超高速率和超長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)的重要解決措施。由于單模光纖通常情況下具備兩種偏振模式,并且光信號(hào)的傳輸會(huì)受到偏振相關(guān)損耗 (PDL) 和偏振模色散 (PMD)和色散 (CD)效應(yīng)的影響。
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