Question

OFDM系统

Answer 1

1.OFDM

OFDM的主要思想是将信道分成N个子信道。每个子信道包含一个子载波，不同的子载波之间相互正交。实现时，将一路高速串行输入的数据信号流转换成N路并行的低速子数据流，调制到每个子载波上进行传输。

OFDM系统优点：

①频谱效率高

②带宽可灵活配置，可扩展性强

③自适应能力强

④抗衰落能力与抗干扰能力强

2.子载波正交原理

f(t)=a1·sin(2π·Δf·t)+  a2·sin(2π·Δf·2t)+ ...ak·sin(2π·Δf·kt)

+ b1·cos(2π·Δf·t) + b2·cos(2π·Δf·2t)+ ... bk·cos(2π·Δf·kt)

=∑ak·sin(2π·Δf·kt)+ ∑bk·cos(2π·Δf·kt)

复数形式：f(t) = ∑Fk·e(j·2π·Δf·kt)

即傅里叶级数。

如果将t离散化，那么就是离散傅立叶变换。

3.IFFT

用IFFT实现OFDM:           

fn = 1/N·∑Fk·e(j·2π·k·n/N) ,n∈[1,N]

在一个OFDM symbol的时长T内，用N个子载波各自发送一个信号F(k)（k∈[1,N]），等效于直接在时域上连续发送fn（n∈[1,N]）N个信号，每个信号发送T/N的时长。

IFFT实现OFDM的系统用"数学的方法"，在发送端计算信号的叠加波形，在接收端去除正交子载波，从而大大简化了系统的复杂度。

4.信道估计

信道估计：信道估计主要分为非盲信道估计和盲信道估计

非盲信道估计需要使用已知的导频序列进行信道估计，目前主要使用的非盲信道估计包括最小二乘（LS）信道估计、最小均方误差（MMSE）信道估计、基于DFT的信道估计以及基于判决反馈信道估计等。

LS信道估计算法：

①发送端导频信号的插入

②接收端导频位置信道信息的获取估计:[if !msEquation]H_LS=X^(-1) Y[endif]

③通过导频位置获得的信息用内插算法获得数据频点处信道响应

5.导频

块状导频：一个OFDM符号内所有子载波上插入导频，即每隔一定的符号间隔，会放置一定数目的导频符号。较适合于恒参信道、WLAN信道等。

梳状导频：在某些子载波的所有时间上插入导频，即每隔一定的子载波间隔，会放置一定数目的导频符号。对信道的变化速度适应性较好。

6.5GNR帧结构

NR中，帧长是固定的10ms；包含10个子帧，每个子帧是1ms。但每个子帧包含不同的slot数目。一个NR资源块（RB）在时域中对应一个slot，一个slot固定包含14个符号（normal情况)，并且在频域中包含12个子载波。

7.100MHz带宽参数

在小于6 GHz的频段，NR最大的信道带宽是100MHz信道。此时对应273RB,载波间隔是30Khz，每个RB有12个子载波使用带宽98.280Mhz，并没有完全占满100Mhz带宽，因为两边需要留出保护带宽。