基于软件无线电的恒包络OFDM的设计与实现
2013-02-13周胜源陈颖光
肖 丹,周胜源,陈颖光,陈 英
(桂林电子科技大学 信息与通信学院,广西 桂林541004)
责任编辑:薛 京
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)具有频谱利用率高、抗多径干扰能力强、成本低等特点[1],适合无线通信高速化、带宽化和移动化的要求,因此成为第四代移动通信的核心调制技术[2]。然而OFDM存在较高的峰值平均功率比,使得OFDM对发射机引起的非线性扭曲非常敏感,从而需要很大的输入功率补偿,在很大程度上限制了OFDM的应用[2]。针对这种情况,本文重点研究把OFDM信号调制到载波的频率信息中,使OFDM已调信号变成恒包络OFDM信号(Constant Envelope OFDM,CE-OFDM),这样可以将峰值平均功率比降到0 dB,从而提高功率放大器效率,大大节省功耗。而SDR把硬件作为无线通信的基本平台,具有通用性、灵活性和开放性三大特点,基于软件无线电技术的硬件开发大大节省了硬件投资并缩短了开发周期,使得这一技术成为了当前通信的重大趋势[3]。所以在本文中,将软件无线电技术和恒包络OFDM系统的建模仿真结合起来。
本文首先阐述基于FM调制的CE-OFDM的相关理论,并进行相关的性能分析,然后结合软件无线电的思想,利用System Generator开发工具[4],对CE-OFDM调制解调系统进行详细的建模和仿真。并将最终的系统生成位比特文件下载到小型软件无线电开发平台SFF SDR(Software Define Radio)中进行硬件协调仿真,验证模块的正确性。
1 OFDM的PAPR分析
与单载波系统相比,由于OFDM是多个子载波调制信号的叠加和,所以当相位一致时,多个独立的经过调制的子载波信号叠加之和很大,从而产生很大的幅值功率,由此会带来较大的峰值平均功率比,简称峰均比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)[5]。……
