OFDM相对于CDMA和FDM有哪些优势和不足?
时间:2016-03-11 16:57:59
小编:动力软件园
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对于传统单载波通信系统,为保证信号的传输质量,抑制邻频干扰,相邻载波之间需要一定的保护带宽,这种多载波并行传输技术称为FDM(Frequency Division Multiplexing,频分复用)。这种传统的频分复用技术具有两个明显的缺点:一是系统复杂度较高,接收机需要通过匹配滤波器组分离不同的并行子信道,随载波数量的增加系统复杂度显著增加;二是相邻载波间保护带宽的存在降低了系统频谱效率。
CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址)基于扩频通信技术实现,具有较强的抗干扰能力,各个用户可以在频率和时间上重叠,通过分配不同的正交码字进行区分。CDMA系统的主要缺点是:由于多径时延扩展的影响,不同的用户间会引起多用户干扰;由于多个用户使用相同的时频资源传输,当基站同时接收两个距离不同的用户发来的信号时,强信号对弱信号有明显的抑制作用,产生“远近效应”。
与FDM和CDMA不同,OFDM(Orthogonal frequency—division multiplexing,正交频分复用)是一种多载波正交调制技术,主要思想是:将高速串行数据信号转换成大量的并行低速子数据流,每路数据流经独立调制后在不同的子载波上分别传输,各子载波的频谱重叠但相互正交,频谱利用率较高。OFDM相对于CDMA和FDM存在如下优势:
(1)子载波之间不需要保护带宽,调制效率更高;
(2)可以有效克服多径时延扩展的影响,对抗符号间干扰和频率选择性衰落;
(3)支持频率选择性条度,在不同频率资源块上调度信道条件最好的用户,以实现多用户分集增益;
(4)OFDM子载波上的信道具有平坦衰落特性,与MIMO(Multiple Input and Multiple Output,多输入多输出)技术相结合可获得较高的频谱效率,实现简单。
但OFDM也存在一些不足,例如OFDM的性能依赖于子载波之间的正交性,对多普勒效应引起的频偏较敏感,此外OFDM信号的峰均比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)较高,对发射机的功放线性度和功放效力实现提出了较高的要求。
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