2018年4月13日,習(xí)近平在慶祝海南建省辦經(jīng)濟(jì)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(shè)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)。這一舉措會使得海南的經(jīng)濟(jì)、文化和技術(shù)發(fā)展得到了提升。因此有必要不斷加強(qiáng)海南的信息建設(shè),為自貿(mào)區(qū)的成功建立做貢獻(xiàn)。隨著我國的經(jīng)濟(jì)的不斷增長,使得海外貿(mào)易也進(jìn)一步的發(fā)展。但是為了使得海外貿(mào)易能夠穩(wěn)定的增長,貿(mào)易人員的安全問題則要得到保證。同時(shí),我國的海洋面積很廣闊,為守護(hù)好我國的海域面積,建立一個(gè)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(dǎo)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(dāng)前的首要任務(wù)。而如今信息化水平進(jìn)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(jī)時(shí)變粗糙海面的正交頻分復(fù)用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)的信號傳輸動態(tài)特性分析及信號檢測技術(shù)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(shù)比較適合在多徑環(huán)境以及在相應(yīng)的高速數(shù)據(jù)的衰落信道里進(jìn)行傳輸。在復(fù)雜且不斷變化的海上通信環(huán)境中,當(dāng)今的通信質(zhì)量和速度已經(jīng)無法滿足海上作業(yè)和運(yùn)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(shí),海上存在深度衰落和多徑效應(yīng)。因此,有必要建立一個(gè)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(shù)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?shù)男?降低通信的成本,提高系統(tǒng)的容量,減少通信的延時(shí)。通過對比陸上的OFDM通信傳輸,可以將OFDM很好的運(yùn)用到海上,使得OFDM技術(shù)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(xiàn),并為以后的海上無線通信的理論知識打好基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.53
【部分圖文】：

傳輸?shù)钠渲械奶貏e案例。??２．２．１?ＯＦＤＭ的原理??ＯＦＤＭ技術(shù)的很大的一個(gè)特點(diǎn)就是子載波間正交，頻譜也可重疊。如下圖１所??示。ＯＦＤＭ技術(shù)就是通過把高速轉(zhuǎn)為低速，一個(gè)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)為多個(gè)數(shù)據(jù)流的方式，再??把相應(yīng)的數(shù)據(jù)流調(diào)制到相應(yīng)的子載波上面去，最后傳送出去。事實(shí)上，人們知道ＯＦＤＭ??技術(shù)歸根到底就是一個(gè)解調(diào)器，把不同載波防止零頻，再對其進(jìn)行積分。其他的子載??波相應(yīng)的是正交于這個(gè)正在積分的信號，所以便不會對結(jié)果造成相應(yīng)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(shù)??正交頻分復(fù)用技術(shù)ＯＦＤＭ?頻率／？??圖１傳統(tǒng)多載波技術(shù)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(fù)用技術(shù)的每個(gè)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(jìn)行消除，雖說在整個(gè)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(gè)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?shù)臄?shù)字信號轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)的頻譜變到時(shí)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(jì)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(gè)造成一定的干擾。若無信號再保護(hù)間隔中，這便是一個(gè)空白的傳輸時(shí)段。（王雪，??２００９）。但是這時(shí)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(shí)延的第二子載波??！??Ｉ?，?Ｉ???？＇?Ｍ??？）??保護(hù)間隔?ＦＦＴ積分時(shí)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(shù)，是因?yàn)檫@種技術(shù)可以很好的消除多徑時(shí)延擴(kuò)展。而加??入保護(hù)間隔就是為了能夠更好的把符號間的干擾給進(jìn)一步的進(jìn)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(hù)間隔的基??礎(chǔ)上進(jìn)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(shí)間??＜?＿?ＯＦＤＭ符號長度??保護(hù)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(shí)里所有的波形的周期個(gè)數(shù)??在ＦＦＴ周期內(nèi)是整數(shù)。同時(shí)，在解調(diào)過程中，具有小于保護(hù)間隔＆的延遲信號不產(chǎn)??１０??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2886896