ofdm技术在移动通信系统中的应用(附件)【字数：12286】
摘 要正交频分复用技术是将传输的数据流以串并联的方式分载到相互正交的子信道中进行传输，大大提升了移动通信系统的通信容量。本文首先对OFDM技术发展的背景进行了介绍，紧接着着重研究了其基本原理，并且结合相关的模型和实例进行分析。然后使用移动通信系统仿真平台IUV建立一个虚拟城域网环境以进行对移动通信网络的实验，通过OTN光网络的建设论证了信息的传输能力，最后总结得出OFDM技术的优缺点，并且对该技术未来的发展进行了深入的思考。
目 录
第一章 绪论 1
1.1国内外研究现状 1
1.2研究背景 1
第二章 OFDM技术原理分析 5
2.1 OFMD基本原理 5
2.2 保护间隔TG 7
第三章 OFDM技术在LTE移动通信系统中的应用研究 8
3.1 LTE移动通信系统分析 8
3.1.1同步技术 8
3.1.2检测接收技术 9
3.1.3多天线(MIMO)技术 10
3.2 OFDM的应用对LTE通信系统性能影响分析 11
第四章 OFDM在LTE移动通信系统中的应用仿真及分析 12
4.1仿真软件介绍 12
4.2虚拟仿真环境及步骤 13
4.2.1设备单板配置 13
4.2.2设备数据配置 16
4.2.3结果测试 23
4.3仿真结果及分析 23
第五章 总结与展望 24
致 谢 25
参考文献 25
第一章 绪论
1.1国内外研究现状
科技在不停的发展，通信行业也迎来了腾飞。需求是发展的最大动力，为了满足人们日益复杂的需求，通信行业在努力的改革创新。从最早出现的1G(One Generation)通信系统开始，人们开始接触到网络。随着通信行业的发展，不久之后就出现了2G,3G，直到现在的4G互联网时代，移动通信与我们的生活密不可分。高速无线宽带网络的发展历程：从功能单一的单载波发展到效果更好的多载波，由最初的单天线结构进步到功能更强大的多天线结构。早期的移动通信调制手段简单，一般都是使用 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
频分复用和时分复用的其中一种，但是现在最佳的调制非混合调制莫属。在4G通信系统里使用了很多先进技术，像正交频分复用，多输入多输出和多输入多输出正交频分复用技术等，大大提高了移动通信的使用质量。在移动通信未来的发展里，主要分为两部分包括：提高对现有资源的利用率和研究开发新的资源。
长期演进技术是在移动通信宽带化和宽带接入移动化的基础上研究出来的技术。它经历了大半个3G时代，充分符合移动通信长久发展的需求。目前移动通信的技术较之前进步很大，比如LTEAdvence技术，它就是LTE技术的升级，包含了LTE技术的一切，在某些方面性能更优，能够更好地服务移动通信。在提高数据传输速度、扩大系统容量和提升业务性能等方面上，OFDMMIMO技术发挥了重要的作用。
1.2研究背景
移动通信的定义通常是指互相通信的双方至少有一方或者两方全部在移动的环境下进行通信的交流方式，发展至今，它已成为世界上最为主流的通信方式之一。移动通信的发展经历了几个阶段：第一代的移动通信系统也称蜂窝移动通信系统，也就是1G，上世纪八十年代时出现第一代移动通信概念，采用频分多址的接入技术，它的核心是模拟语音技术，其中包括两个系统，分别是模拟蜂窝、无绳电话。第一代通信系统有几个典型的代表系统，分别是美国的AMPS、英国的TACS和德国的C450。第一代移动通信系统得益于模拟技术的提升而得到广泛的应用，但与此同时也有诸多缺点为人诟病，例如抗干扰性差，频谱利用率低，信息保密程度差等，又因为第一代移动通信的系统容量太小的缘故，不能满足媒体业务的发展，逐步被市场所淘汰。
第二代移动通信系统，也就是2G系统，诞生于上世纪九十年代，它的核心是数字解调技术和最先进的呼叫处理技术，数字解调技术是大规模集成电路发展的成果，呼叫处理技术主要应用了低速语音编码技术，主要采用时分多址和码分多址的接入技术，最能体现2G系统的典型便是GSM和IS95系统。增强型2G系统比普通的2G系统在数据传输速率上有所增强，频谱利用率上有所提高，其中比较典型的系统有GPRS和EDGE。但是随着移动通信技术的不断发展，以及人们对通信业务的不断扩充，2G系统已经难以满足人们对于通信业务的要求，于是便开始了第三代移动通信系统的研究。
第三代移动通信系统，也就是3G系统，它的主要技术支持是CDMA，它可以利用强化的空中接口，使宽带的传输速率更快，其中最为典型的系统有以下几种，主要是WCDMA、CDMA2000和TDSCDMA。增强型3G系统在以前系统的基础上对空中接口技术进行了增强，3G系统的核心网结构能够进行更快数据的传输，更重要的是3G系统能够在任何地方都能提供不间断、全覆盖以及全业务的数据传输的移动通信，具体有以下这么几种技术：高速上行链路分组接入、高速下行链路分组接入、CDMA2000xEV和TDSCDMA。3G系统还支持无线接入技术，但这种技术并不成熟，对网络的漫游和切换并不能完全支持。3G系统虽然比2G系统有所进步，但数据传输的速率依然不能满足人们业务的要求。
经过了几代移动通信系统的发展，人们对于“移动通信宽带化”有了一定的认知，也有了足够的信心去面对“宽带接入移动化”这个问题的挑战，3G技术的标准制定者3GPP于是启动IMPAdvance工作，也就是B3G/4G的标准化。在04年12月的时候，制定者3GPP在3GPP RAN的会议上确立了UTMS演进项目，主要内容是有关UTRAN研究的，从此以后，3GPP便开始了针对UTRAN的一系列的探索和研究。在08年3月时，LTE标准近乎于诞生，人们在LTE标准的基础上又开始了更深层次的研究，也就是更为先进的LTEAdvance项目。LTE是3G系统发展的顶峰，LTEAdvance项目的出现，则意味着4G系统的出现，因此，人们习惯将LTE和LTEAdvance统称为技术。
多媒体业务的特性就是大数据和极高的分辨率需求，所以需要在信号处理器和集成电路的功能上有更高的技术要求。LTE通信系统的特点的需求如下表11所示。
目 录
第一章 绪论 1
1.1国内外研究现状 1
1.2研究背景 1
第二章 OFDM技术原理分析 5
2.1 OFMD基本原理 5
2.2 保护间隔TG 7
第三章 OFDM技术在LTE移动通信系统中的应用研究 8
3.1 LTE移动通信系统分析 8
3.1.1同步技术 8
3.1.2检测接收技术 9
3.1.3多天线(MIMO)技术 10
3.2 OFDM的应用对LTE通信系统性能影响分析 11
第四章 OFDM在LTE移动通信系统中的应用仿真及分析 12
4.1仿真软件介绍 12
4.2虚拟仿真环境及步骤 13
4.2.1设备单板配置 13
4.2.2设备数据配置 16
4.2.3结果测试 23
4.3仿真结果及分析 23
第五章 总结与展望 24
致 谢 25
参考文献 25
第一章 绪论
1.1国内外研究现状
科技在不停的发展，通信行业也迎来了腾飞。需求是发展的最大动力，为了满足人们日益复杂的需求，通信行业在努力的改革创新。从最早出现的1G(One Generation)通信系统开始，人们开始接触到网络。随着通信行业的发展，不久之后就出现了2G,3G，直到现在的4G互联网时代，移动通信与我们的生活密不可分。高速无线宽带网络的发展历程：从功能单一的单载波发展到效果更好的多载波，由最初的单天线结构进步到功能更强大的多天线结构。早期的移动通信调制手段简单，一般都是使用 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
频分复用和时分复用的其中一种，但是现在最佳的调制非混合调制莫属。在4G通信系统里使用了很多先进技术，像正交频分复用，多输入多输出和多输入多输出正交频分复用技术等，大大提高了移动通信的使用质量。在移动通信未来的发展里，主要分为两部分包括：提高对现有资源的利用率和研究开发新的资源。
长期演进技术是在移动通信宽带化和宽带接入移动化的基础上研究出来的技术。它经历了大半个3G时代，充分符合移动通信长久发展的需求。目前移动通信的技术较之前进步很大，比如LTEAdvence技术，它就是LTE技术的升级，包含了LTE技术的一切，在某些方面性能更优，能够更好地服务移动通信。在提高数据传输速度、扩大系统容量和提升业务性能等方面上，OFDMMIMO技术发挥了重要的作用。
1.2研究背景
移动通信的定义通常是指互相通信的双方至少有一方或者两方全部在移动的环境下进行通信的交流方式，发展至今，它已成为世界上最为主流的通信方式之一。移动通信的发展经历了几个阶段：第一代的移动通信系统也称蜂窝移动通信系统，也就是1G，上世纪八十年代时出现第一代移动通信概念，采用频分多址的接入技术，它的核心是模拟语音技术，其中包括两个系统，分别是模拟蜂窝、无绳电话。第一代通信系统有几个典型的代表系统，分别是美国的AMPS、英国的TACS和德国的C450。第一代移动通信系统得益于模拟技术的提升而得到广泛的应用，但与此同时也有诸多缺点为人诟病，例如抗干扰性差，频谱利用率低，信息保密程度差等，又因为第一代移动通信的系统容量太小的缘故，不能满足媒体业务的发展，逐步被市场所淘汰。
第二代移动通信系统，也就是2G系统，诞生于上世纪九十年代，它的核心是数字解调技术和最先进的呼叫处理技术，数字解调技术是大规模集成电路发展的成果，呼叫处理技术主要应用了低速语音编码技术，主要采用时分多址和码分多址的接入技术，最能体现2G系统的典型便是GSM和IS95系统。增强型2G系统比普通的2G系统在数据传输速率上有所增强，频谱利用率上有所提高，其中比较典型的系统有GPRS和EDGE。但是随着移动通信技术的不断发展，以及人们对通信业务的不断扩充，2G系统已经难以满足人们对于通信业务的要求，于是便开始了第三代移动通信系统的研究。
第三代移动通信系统，也就是3G系统，它的主要技术支持是CDMA，它可以利用强化的空中接口，使宽带的传输速率更快，其中最为典型的系统有以下几种，主要是WCDMA、CDMA2000和TDSCDMA。增强型3G系统在以前系统的基础上对空中接口技术进行了增强，3G系统的核心网结构能够进行更快数据的传输，更重要的是3G系统能够在任何地方都能提供不间断、全覆盖以及全业务的数据传输的移动通信，具体有以下这么几种技术：高速上行链路分组接入、高速下行链路分组接入、CDMA2000xEV和TDSCDMA。3G系统还支持无线接入技术，但这种技术并不成熟，对网络的漫游和切换并不能完全支持。3G系统虽然比2G系统有所进步，但数据传输的速率依然不能满足人们业务的要求。
经过了几代移动通信系统的发展，人们对于“移动通信宽带化”有了一定的认知，也有了足够的信心去面对“宽带接入移动化”这个问题的挑战，3G技术的标准制定者3GPP于是启动IMPAdvance工作，也就是B3G/4G的标准化。在04年12月的时候，制定者3GPP在3GPP RAN的会议上确立了UTMS演进项目，主要内容是有关UTRAN研究的，从此以后，3GPP便开始了针对UTRAN的一系列的探索和研究。在08年3月时，LTE标准近乎于诞生，人们在LTE标准的基础上又开始了更深层次的研究，也就是更为先进的LTEAdvance项目。LTE是3G系统发展的顶峰，LTEAdvance项目的出现，则意味着4G系统的出现，因此，人们习惯将LTE和LTEAdvance统称为技术。
多媒体业务的特性就是大数据和极高的分辨率需求，所以需要在信号处理器和集成电路的功能上有更高的技术要求。LTE通信系统的特点的需求如下表11所示。
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