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        COFDM:編碼正交頻分復用

        發布時間:2019/07/04

         將寬帶信道分成許多離散的窄子信道或子載波

        編碼正交頻分復用(COFDM)是經常使用的單載波波形的替代方案,因為存在多徑的寬帶應用的單載波系統的局限性。這些限制是由于頻率選擇性衰落導致寬帶信道上的接收信號強度變化很大,以及在具有長延遲擴展的環境中可能發生的符號間干擾。

        什么是編碼正交頻分復用?

        COFDM將寬帶信道分成許多離散的窄子信道或子載波,如下所示。

        術語“正交”指的是以下這樣的事實:每個子載波以固有地不干擾其他子載波的方式創建,而不需要在頻域中對每個子載波進行濾波,如傳統上將信道彼此隔離一樣。

        通過將子載波的使用與前向糾錯編碼的使用相結合來解決頻率選擇性衰落問題,前向糾錯編碼是COFDM *中的C. FEC編碼將給定數量的比特變換為包含信息冗余的更大數量的比特。粗略地說,如果x位變為2x位,則其中一半可能會丟失并且原始數據仍然會恢復。此方案稱為速率½代碼。

        將每5位數據轉換為6位將是5/6速率代碼。5/6代碼允許更多用戶數據通過,但更容易丟失或損壞位。該FEC編碼用于在COFDM系統的子載波之間擴展數據。以這種方式,即使特定的子載波遭受頻率選擇性衰落到完全丟失的程度,也可以恢復數據,因為它已被冗余地編碼到其他子載波上。

        COFDM無線還為符號間干擾(ISI)問題提供了實用的解決方案。可以通過下圖說明此問題:
        間隔

        在每個發送的符號之間,保留靜默保護間隔,使得在接收器處有時間接收到達較長反射路徑的符號的副本而不與下一個符號重疊。上圖顯示了當保護間隔足夠長時接收器發生的情況與導致ISI的情況太短時發生的情況。

        寬帶單載波系統的問題在于對于給定的數據傳輸速率,符號長度變得非常短。在實際情況中,考慮路徑長度差異所需的保護間隔可以變得與符號一樣長或更長。這大大減少了可以發送的數據量,因為靜默期開始占主導地位。

        無線COFDM系統的符號變得更長,與所使用的子載波的數量成正比。以這種方式,給定長度的保護間隔對可以傳輸的數據量的影響小得多,因為數據攜帶符號在無聲保護間隔上占主導地位。

        * COFDM有時用作無線視頻社區內DVB-T的同義詞。實際上,所有基于OFDM的實際系統都使用FEC編碼,因此是COFDM。

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