2018年4月13日,習近平在慶祝海南建省辦經濟特區(qū)30周年大會上鄭重宣布,黨中央決定支持海南全島建設自由貿易試驗區(qū)。這一舉措會使得海南的經濟、文化和技術發(fā)展得到了提升。因此有必要不斷加強海南的信息建設,為自貿區(qū)的成功建立做貢獻。隨著我國的經濟的不斷增長,使得海外貿易也進一步的發(fā)展。但是為了使得海外貿易能夠穩(wěn)定的增長,貿易人員的安全問題則要得到保證。同時,我國的海洋面積很廣闊,為守護好我國的海域面積,建立一個完善的海上通信系統(tǒng)變得十分重要。但是如今的海上通信還很落后,與陸地相比,這是由海上的通信環(huán)境各方面的特殊性所導致的。目前海上的無線傳輸系統(tǒng)存在著很多的不足。比如傳輸距離、速率、可靠性以及抗干擾能力。海上的有限的頻率資源也限制了海上無線通信的發(fā)展。為了海上開發(fā)無線通信,建立良好的海事無線系統(tǒng)是當前的首要任務。而如今信息化水平進一步提高,無線通信系統(tǒng)必向著高速的無線通信方向發(fā)展。本文是針對隨機時變粗糙海面的正交頻分復用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術的信號傳輸動態(tài)特性分析及信號檢測技術的研究。OFDM能有效的對抗符號間的干擾,擁有著頻譜利用率較高以及抗頻率選擇性衰落較好的優(yōu)勢。OFDM技術比較適合在多徑環(huán)境以及在相應的高速數據的衰落信道里進行傳輸。在復雜且不斷變化的海上通信環(huán)境中,當今的通信質量和速度已經無法滿足海上作業(yè)和運營的需求。無線通信受到各方面的干擾,比如地球弧度和粗糙海面的影響、或是船只、海浪等的遮擋作用。與此同時,海上存在深度衰落和多徑效應。因此,有必要建立一個海上的無線通信系統(tǒng)。相對于其他海上通信方式,使用OFDM技術能夠使得海上通信變得更加的快速和有效,能夠提高信息傳輸的效率,降低通信的成本,提高系統(tǒng)的容量,減少通信的延時。通過對比陸上的OFDM通信傳輸,可以將OFDM很好的運用到海上,使得OFDM技術可以很好的發(fā)揮其優(yōu)勢,為海上無線通信發(fā)展做貢獻,并為以后的海上無線通信的理論知識打好基礎。
【學位單位】：海南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.53
【部分圖文】：

傳輸的其中的特別案例。??２．２．１?ＯＦＤＭ的原理??ＯＦＤＭ技術的很大的一個特點就是子載波間正交，頻譜也可重疊。如下圖１所??示。ＯＦＤＭ技術就是通過把高速轉為低速，一個數據流轉為多個數據流的方式，再??把相應的數據流調制到相應的子載波上面去，最后傳送出去。事實上，人們知道ＯＦＤＭ??技術歸根到底就是一個解調器，把不同載波防止零頻，再對其進行積分。其他的子載??波相應的是正交于這個正在積分的信號，所以便不會對結果造成相應的影響。由此可??以提高頻譜效率，減少頻譜簡單干擾（楊濤，２０１８）。??信道?１?２?３?４?５?６??ＡＡＡＡＡＡ??傳統(tǒng)的多載波傳輸技術??正交頻分復用技術ＯＦＤＭ?頻率／？??圖１傳統(tǒng)多載波技術與ＯＦＤＭ的信道分配對比??Ｆｉｇ．?１?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ＯＦＤＭ?ｗｉｔｈ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ?ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ??因此，可以知道正交頻分復用技術的每個子信道上是近似平坦的。而頻率選擇性??衰落也可以通過頻域均衡來進行消除，雖說在整個頻帶里是衰落的（Ｋａｏ?ＹＡ，?２０１７）。??并且可以通過使用快速傅里葉變換（ＦＦＴ

再通過于每個傳輸符號前加循環(huán)前綴（ＣＰ，?Ｃｙｃｌｉｃ?Ｐｒｅｆｉｘ），便可將多徑信道的影響消??除，并且可以防止碼間干擾（ＩＳＩ，?Ｉｎｔｅｒ－ｓｙｍｂｏｌ?Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）。??ＯＦＤＭ系統(tǒng)原理的典型框圖如下圖２所示�？梢灾牢挥诎l(fā)送端方面，需要做??的事情便是把傳輸的數字信號轉換成子載波幅度和相位的映射，再通過利用離散??Ｆｏｕｒｉｅｒ?反變換（ＩＤＦＴ，?Ｉｎｖｅｒｓｅ?Ｄｉｓｃｒｅｔｅ?Ｆｏｕｒｉｅｒ?Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）把數據的頻譜變到時域上。??其中ＩＦＦＴ變換和ＩＤＦＴ變換的作用不盡相同，只不過ＩＦＦＴ有更好的計算效率，因此??更適合所有的系統(tǒng)。??接收端與發(fā)送端的操作是相反的。接收端就是通過把射頻（ＲＦ，?Ｒａｄｉｏ?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）??７??

?一個造成一定的干擾。若無信號再保護間隔中，這便是一個空白的傳輸時段。（王雪，??２００９）。但是這時也會造成載波間干擾。也就是說正交性被破壞。如下圖４所示：??第二子載波對第一子??｜?，波帶來的１－子載波丨??，?帶有時延的第二子載波??！??Ｉ?，?Ｉ???？＇?Ｍ??？）??保護間隔?ＦＦＴ積分時間長度＝１／子載波間隔??圖４子載波之間的干擾??Ｆｉｇ．?４?Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｓｕｂ－ｃａｒｒｉｅｒｓ??為什么使用ＯＦＤＭ技術，是因為這種技術可以很好的消除多徑時延擴展。而加??入保護間隔就是為了能夠更好的把符號間的干擾給進一步的進行消除。（Ｘｕ?Ｄ?ｅｔ?ａｌ，??２０１９）。但是不可避免的是其中還存在著碼間干擾，因此我們便需要在保護間隔的基??礎上進一步添加循環(huán)前綴信號。如下圖５所示：???循環(huán)前綴???ｔ?Ｉ?１??幅?；?丨?ｒｊ??！?－?；ｖ：：??Ｉ—??１???１??—？??－Ｔｇ?０?Ｔ?時間??＜?＿?ＯＦＤＭ符號長度??保護間隔??圖５加入前綴信號的ＯＦＤＭ符號??Ｆｉｇ．?５?ＯＦＤＭ?ｓｙｍｂｏｌ?ｗｉｔｈ?ｐｒｅｆｉｘ?ｓｉｇｎａｌ??使用加入循環(huán)前綴的方法就可以在ＯＦＤＭ符號的延時里所有的波形的周期個數??在ＦＦＴ周期內是整數。同時，在解調過程中，具有小于保護間隔＆的延遲信號不產??１０??
【參考文獻】

相關期刊論文 前5條

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本文編號：2886896