摘 要: 構(gòu)建了正交頻分復(fù)用系統(tǒng)(OFDM)和單載波頻域均衡系統(tǒng)(SC-FDE),且OFDM與SC-FDE都運(yùn)用訓(xùn)練字控制系統(tǒng)。在OFDM系統(tǒng)中,應(yīng)用802.11p無(wú)線局域網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)并考慮同樣標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)到SC-FDE里,使用1/2卷積碼和4QAM、16QAM調(diào)制。仿真結(jié)果表明,在4QAM情況下,OFDM性能略好于SC-FDE;而在16QAM情況下,OFDM性能大好于SC-FDE。此外,OFDM和SC-FDE在移動(dòng)速度增大的同時(shí),兩者錯(cuò)誤等級(jí)都隨之增高。
關(guān)鍵詞: 單載波;OFDM;SC-FDE;802.11p
在對(duì)抗多徑衰落信道方面,基本的傳輸技術(shù)可以分為多載波和單載波兩大類。在多載波傳輸技術(shù)中,最具代表性的是OFDM技術(shù),它通過IFFT變換將數(shù)據(jù)符號(hào)調(diào)制到一組正交的子載波上。在單載波傳輸技術(shù)中,需要在接收端采用均衡器來消除碼間干擾的影響,均衡可以在時(shí)域進(jìn)行,也可以在頻域進(jìn)行,相應(yīng)的系統(tǒng)分別稱為單載波時(shí)域均衡系統(tǒng)SC-TDE(Single Carrier Time Domain Equalization)和單載波頻域均衡系統(tǒng)SC-FDE(Single Carrier Frequency Domain Equalization)。目前的移動(dòng)通信系統(tǒng)采用時(shí)域均衡來克服碼間干擾(ISI),但是時(shí)域均衡的復(fù)雜度隨著傳輸速率的提高而快速遞增,所以普遍認(rèn)為時(shí)域均衡單載波調(diào)制技術(shù)不能滿足下一代移動(dòng)通信的需要[1],OFDM將取而代之。OFDM技術(shù)由于采用了特殊的信號(hào)處理方式,對(duì)抗多徑衰落的能力無(wú)與倫比,而大規(guī)模集成電路技術(shù)又保證了其硬件的可實(shí)現(xiàn)性,其復(fù)雜度基本上隨著傳輸傳輸速率的提高而線性增長(zhǎng)。但是OFDM也有相位噪聲和頻偏特別敏感以及峰平比PAPR大的缺點(diǎn)[2-3]。單載波頻域均衡系統(tǒng)綜合了OFDM系統(tǒng)和單載波時(shí)域均衡系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),在復(fù)雜度和性能方面采取了折衷設(shè)計(jì)。因此,近年來針對(duì)單載波頻域均衡的研究越來越多。本文構(gòu)建了正交頻分復(fù)用系統(tǒng)(OFDM)[4]和單載波頻域均衡系統(tǒng)(SC-FDE)[5],在高速移動(dòng)環(huán)境下應(yīng)用802.11p無(wú)線局域網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)比較兩者的性能。
多普勒效應(yīng)是無(wú)線通信系統(tǒng)中普遍存在但又難解決的問題,尤其是對(duì)應(yīng)于高速移動(dòng)環(huán)境下的OFDM和SC-FDE系統(tǒng)來說。本文通過仿真實(shí)現(xiàn)了在訓(xùn)練序列控制下的OFDM和SC-FDE。應(yīng)用802.11p物理層標(biāo)準(zhǔn),比較OFDM與SC-FDE,隨著移動(dòng)速度增大性能下降,在4QAM時(shí),OFDM略優(yōu)于SC-FDE,在16QAM時(shí),OFDM誤碼率大好于SC-FDE。
參考文獻(xiàn)
[1] GODARA L C. Application of antenna arrays to mobile communications Part II: Beam-forming and direction-of-arrival Considerations[J]. Proceedings of the IEEE, 1997,85(8):1195-1245.
[2] SPENCER Q H, SWINDLEHURST A L, HAARDT M. Zero-forcing methods for downlink spatial multiplexing in multiuser MIMO channels[J]. IEEE Transactions on Signal Processing, 2004,52(2):461-471.
[3] MONSEN P. MMSE equalization of interference on fading diversity channel[J]. IEEE Transactions on Communication, 1984,32(1):5-12.
[4] BOLCSKEI H, GESBERT D, PAULRAJ A J. On the capacity of OFDM-based spatial multiplexing systems[J]. IEEE Transactions on Communications, 2002,50(2):225-234.
[5] FALCONER D, ARIYAVISITAKUL S L, BENYAMIN-SEEYAR A, et al. Frequency domain equalization for single-carrier broadband wireless systems[J]. IEEE Transactions on Communication, 2002,40(4):58-66.
[6] BELFIORE C A, PARK J H. Decision feedback equalization[J]. Proceedings of the IEEE, 1979,67(8):1143-1156.