【安防知識(shí)網(wǎng)】在討論CDMA-OFDM組合調(diào)制這種新技術(shù)之前,先分析一下CDMA及OFDM兩者各自的技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)。
CDMA是基于PN碼(偽隨機(jī)噪聲)的擴(kuò)頻通信,由于信號(hào)頻譜的擴(kuò)展,因此在通信中,信號(hào)的傳輸功率很小,不易干擾別的設(shè)備,而且不易被截獲,具有良好的保密性;同時(shí)由于擴(kuò)展了頻譜,因此抗頻率選擇性衰落能力強(qiáng),抗多普勒頻移能力強(qiáng);當(dāng)然,由于PN碼的尖銳自相關(guān)特性能消除多徑影響,因而抗多徑干擾的能力強(qiáng),加上CDMA又普遍采用了RAKE分集接收技術(shù),更增強(qiáng)了抗多徑干擾和抗衰落能力。
CDMA由于采用了同頻發(fā)射接收,用PN碼作地址碼實(shí)現(xiàn)多路通信,因此在給定的帶寬下,CDMA系統(tǒng)容量取決于PN碼的設(shè)計(jì)及碼域范圍,這也使得CDMA難以適應(yīng)高速(>10Mbps)無線網(wǎng)絡(luò)視頻通信。此外,直擴(kuò)(DS)的CDMA遠(yuǎn)近特性不好,需要雙向多環(huán)的精密的功率控制。
FDM/FDMA(頻分復(fù)用/多址)技術(shù)其實(shí)是傳統(tǒng)的技術(shù),將較寬的頻帶分成若干較窄的子帶(子載波)進(jìn)行并行發(fā)送是最樸素的實(shí)現(xiàn)寬帶傳輸?shù)姆椒?。但是為了避免各子載波之間的干擾,不得不在相鄰的子載波之間保留較大的間隔,如圖1(a)所示,這樣就大大降低了頻譜效率。近幾年,由于數(shù)字調(diào)制技術(shù)FFT(快速傅里葉變換)的發(fā)展,使FDM技術(shù)有了革命性的變化。FFT允許將FDM的各個(gè)子載波重疊排列,同時(shí)保持子載波之間的正交性(以避免子載波之間干擾)。如圖1(b)所示,部分重疊的子載波排列可以大大提高頻譜效率,因?yàn)橄嗤膸拑?nèi)可以容納更多的子載波,這就是OFDM技術(shù)。
圖1 OFDM可大大提高FDM的頻譜效率
OFDM是采用正交頻分的多路技術(shù),由于它可直接用DFT和IDFT(離散傅里葉正變換和反變換)實(shí)現(xiàn),故易于用計(jì)算機(jī)處理信號(hào)。而且,又因?yàn)檫@N個(gè)正交的子載波頻譜可以重疊,從而可大大提高頻率利用率,很適合高速率(>10Mbps)的無線網(wǎng)絡(luò)視頻通信。此時(shí),由于OFDM是采用正交的N個(gè)子載波調(diào)制。因而抗頻率選擇性衰落能力強(qiáng),抗多徑衰落能力強(qiáng),同時(shí)也具有相當(dāng)?shù)谋C苄阅堋?/P>
OFDM由于N個(gè)子載波的正交要求嚴(yán)格,因而對(duì)相偏移較敏感,抗時(shí)間選擇性衰弱及多普勒頻移能力較差,需要對(duì)信源進(jìn)行編碼來解決上述難點(diǎn),此外由于OFDM的合成波形對(duì)功放線性度要求較高,因此前述的信源編碼要加上鈍化(白化)處理。
加上信源編碼后的OFDM又稱為COFDM,也可實(shí)現(xiàn)同頻(單頻)通信網(wǎng),且是高速視頻(>10Mbps)的單頻無線通信網(wǎng)絡(luò)。
而在OFDM的信道中,其傳輸?shù)男盘?hào)功率要求,要大于CDMA。
由上簡(jiǎn)述可看出,CDMA與OFDM各有優(yōu)缺點(diǎn),兩者的比較主要在于以下幾點(diǎn):
·在給定的帶寬下,OFDM的最大數(shù)據(jù)傳輸率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于CDMA;
·在給定帶寬下,在信道中以同樣的信號(hào)功率傳輸時(shí),CDMA的傳輸距離要遠(yuǎn)大于OFDM,換言之,在相同的距離下,OFDM的信號(hào)功率要求要大于CDMA;
·在抗干擾性方面,CDMA要優(yōu)于OFDM,但COFDM則與CDMA相近。
由以上分析可知,可以將CDMA與OFDM技術(shù)互補(bǔ),將兩者組合起來,以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。