数字波束形成在OFDM系统中的应用

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随着移动通信技术的发展,宽带无线通信技术受到广泛的关注。由于正交频分复用(OFDM)技术具有高的抗干扰和抗多径衰落的能力,因此已经被公认为下一代无线通信系统中的核心技术。尽管OFDM技术能够克服符号间干扰(ISI)的影响,但是由于无线信道是一个多用户信道,存在多径衰落,时延扩展和频率扩展等问题,解决上述问题的传统方法主要包括调制解调、信道编码、均衡、分集和交织等技术,而智能天线技术为这些问题的解决带来了新的思路,认为是无线移动通信技术“最后的疆界”,而数字波束形成技术是智能天线的一个重要研究领域。当存在干扰甚至强干扰的时候,使用数字波束形成技术能够抑制干扰,降低通信系统误码率,扩大系统容量。因此在宽带无线系统中,将数字波束形成技术应用到OFDM系统中可以实现高速可靠的数据传输。本文将基于DOA(信号来向)的数字波束形成技术与OFDM系统相结合,建立了一个四信号模型,两个为16QAM调制的OFDM信号,两个为OFDM信号通过瑞利信道产生的多径信号。由于OFDM信号与其多径信号存在相关性,因此,必须先运用空间平滑算法对接收信号矩阵进行解相干处理,然后再运用MUSIC算法对信号进行测向,最后利用MVDR波束形成技术进行接收。仿真表明,利用这种基于DOA的数字波束形成技术可以在接收端分别接收到OFDM信号以及其多径分量,为OFDM系统的信号检测提供了基础和保证。
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