4G通信系統(tǒng)中OFDM技術(shù)的分析

　　將保護(hù)間隔內(nèi)的信號(hào)稱為循環(huán)前綴（Cyclicprefix）。由圖3可以看出，循環(huán)前綴中的信號(hào)與OFDM符號(hào)尾部寬度為Tg的部分相同。在實(shí)際系統(tǒng)中，OFDM符號(hào)在送入信道之前，首先要加入循環(huán)前綴，然后送入信道進(jìn)行傳送。接收端首先將接收符號(hào)開(kāi)始的寬度為Tg的部分丟棄，將剩余的寬度為T的部分進(jìn)行傅立葉變換，然后進(jìn)行解調(diào)。

　　通過(guò)在OFDM符號(hào)內(nèi)加入循環(huán)前綴可以保證在FFT周期內(nèi)，OFDM符號(hào)的延時(shí)副本內(nèi)所包含的波形的周期個(gè)數(shù)是整數(shù)。這樣，時(shí)延小于保護(hù)間隔Tg的時(shí)延信號(hào)就不會(huì)在解調(diào)的過(guò)程中產(chǎn)生信道間干擾。

　　通過(guò)對(duì)上述兩個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)的分析可以看出，OFDM的調(diào)制解調(diào)技術(shù)可以降低硬件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度；循環(huán)前綴技術(shù)可以有效消除由于多徑傳播造成的信道間干擾影響。這些對(duì)于4G通信系統(tǒng)降低設(shè)備成本以及提高信號(hào)質(zhì)量都是至關(guān)重要的。

3 OFDM與CDMA技術(shù)的比較分析

　　作為4G中的核心技術(shù)，4G通信系統(tǒng)在頻譜利用率、高速率多媒體服務(wù)的支持、調(diào)制方式的靈活性及抗多徑信道干擾等方面優(yōu)于3G通信系統(tǒng)。

　　這主要緣于4G采用的OFDM技術(shù)與3G中采用的CDMA技術(shù)在其技術(shù)特點(diǎn)上存在著差異。下面就從抗多徑干擾、調(diào)制技術(shù)以及峰均功率比這三個(gè)方面對(duì)OFDM與CDMA的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析。

　　3.1 抗多徑干擾

　　無(wú)線信道中，由于信道傳輸特性不理想容易產(chǎn)生多徑傳播效應(yīng)，多徑傳播效應(yīng)會(huì)造成接收信號(hào)相互重疊，產(chǎn)生信號(hào)波形間的相互干擾，使接收端判斷錯(cuò)誤，從而嚴(yán)重地影響信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量，易造成符號(hào)間干擾。

　　CDMA系統(tǒng)中，為了減小多徑干擾，CDMA接收機(jī)采用了分離多徑（RAKE）分集接收技術(shù)來(lái)區(qū)分和綁定多路信號(hào)能量。為了減少干擾源，RAKE接收機(jī)提供一些分集增益。然而由于多路信號(hào)能量不相等，試驗(yàn)證明，如果路徑數(shù)超過(guò)7或8條，這種信號(hào)能量的分散將使得信道估計(jì)精確度降低，RAKE的接收性能下降就會(huì)很快。

　　OFDM將高速率的信號(hào)轉(zhuǎn)換成低速率的信號(hào)，從而擴(kuò)展了信號(hào)的周期，減弱了多徑傳播的影響，同時(shí)通過(guò)加循環(huán)前綴的方式，使各子載波之間相互正交，減少了ISI和各信道間的干擾，在4G的多媒體通信中能夠提高通信質(zhì)量。

　　3.2 調(diào)制技術(shù)

　　CDMA系統(tǒng)中，下行鏈路采用了多載波調(diào)制技術(shù)，但每條鏈路上的調(diào)制方式相同，上行鏈路不支持多載波調(diào)制，這使得CDMA系統(tǒng)喪失了一定的靈活性；同時(shí)，由于此鏈路的非正交性，使得不同調(diào)制方式的用戶會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲干擾。

　　OFDM的上、下行鏈路都采用多載波調(diào)制技術(shù)，并且每條鏈路中的調(diào)制方式也可以根據(jù)實(shí)際信道的狀況/自適應(yīng)調(diào)制0，從而更加靈活。在信噪比（SNR）滿足一定要求的前提下，對(duì)質(zhì)量好的信道可以采用高階調(diào)制技術(shù)（16QAM等）；在信道質(zhì)量差的情況下，可以采用低階調(diào)制技術(shù)（QPSK等），從而使系統(tǒng)可以在頻譜利用率和誤碼率之間得到最佳配置。

　　3.3 峰均功率比