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COFDM:编码正交频分复用

发布时间:2019/07/04

 将宽带信道分成许多离散的窄子信道或子载波

编码正交频分复用(COFDM)是经常使用的单载波波形的替代方案,因为存在多径的宽带应用的单载波系统的局限性。这些限制是由于频率选择性衰落导致宽带信道上的接收信号强度变化很大,以及在具有长延迟扩展的环境中可能发生的符号间干扰。

什么是编码正交频分复用?

COFDM将宽带信道分成许多离散的窄子信道或子载波,如下所示。

术语“正交”指的是以下这样的事实:每个子载波以固有地不干扰其他子载波的方式创建,而不需要在频域中对每个子载波进行滤波,如传统上将信道彼此隔离一样。

通过将子载波的使用与前向纠错编码的使用相结合来解决频率选择性衰落问题,前向纠错编码是COFDM *中的C. FEC编码将给定数量的比特变换为包含信息冗余的更大数量的比特。粗略地说,如果x位变为2x位,则其中一半可能会丢失并且原始数据仍然会恢复。此方案称为速率½代码。

将每5位数据转换为6位将是5/6速率代码。5/6代码允许更多用户数据通过,但更容易丢失或损坏位。该FEC编码用于在COFDM系统的子载波之间扩展数据。以这种方式,即使特定的子载波遭受频率选择性衰落到完全丢失的程度,也可以恢复数据,因为它已被冗余地编码到其他子载波上。

COFDM无线还为符号间干扰(ISI)问题提供了实用的解决方案。可以通过下图说明此问题:
间隔

在每个发送的符号之间,保留静默保护间隔,使得在接收器处有时间接收到达较长反射路径的符号的副本而不与下一个符号重叠。上图显示了当保护间隔足够长时接收器发生的情况与导致ISI的情况太短时发生的情况。

宽带单载波系统的问题在于对于给定的数据传输速率,符号长度变得非常短。在实际情况中,考虑路径长度差异所需的保护间隔可以变得与符号一样长或更长。这大大减少了可以发送的数据量,因为静默期开始占主导地位。

无线COFDM系统的符号变得更长,与所使用的子载波的数量成正比。以这种方式,给定长度的保护间隔对可以传输的数据量的影响小得多,因为数据携带符号在无声保护间隔上占主导地位。

* COFDM有时用作无线视频社区内DVB-T的同义词。实际上,所有基于OFDM的实际系统都使用FEC编码,因此是COFDM。

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