两种OFDM方案的比较

信息处理 OFDM
2022-02-09 22:52:55

我想知道我在 OFDM 系统中遇到的两种情况。假设我们有一个站传输到接入点并假设我们有以下两种情况:

1- N1 个子载波,每个子载波的发射功率为 Pt1

2- N2 个子载波,每个子载波的发射功率为 Pt2,其中 Pt2< Pt1 但 N1< N2

第一个问题是,Pt2、Pt1、N1 和 N2 之间的关系需要怎样才能使电台在两种情况下所需的总基带功耗相等?

从实现的角度来看,另一个问题会导致更好的系统设计吗?换句话说,这更有意义.. 一个比另一个提供更多的功耗节省,或者 2 如何比较 wrt PAPR、RF 设计......

非常感谢一如既往。

1个回答

好问题,我认为会有一些更好的答案可以补充,但这是我的直接想法:

假设我们要在相同的范围内发送相同数量的数据。OP 已经澄清,一种情况具有更宽的总带宽,具有较低的功率密度(两种情况的每个子载波具有相同的 bin 间距),而另一种具有较少子载波的情况将占用较少的整体带宽,功率密度较高。

我将假设这两种情况总体上都有大量子载波,因此 PAPR 没有区别。给定中心极限定理,如果子载波数 >> 10 并且每个子载波中的数据是随机分配的,则两种情况都将接近高斯分布。

显而易见的观察是,当我们更关心频谱效率而不是功率效率(反之亦然)时,一种选择将是首选。对于具有较大数量的子载波的情况,我们可以用较小的星座大小传输相同数量的数据,从而提高功率效率(每比特传输的功率较小)。当我们使用较少的子载波并希望保持整体数据速率和范围时,我们必须使用更大的星座尺寸,这些尺寸在频谱效率上更高,但功率效率更低。这也增加了整个收发器设计的成本/复杂性,因为必须保持更高的 EVM(因此需要更好的时钟、时序、相位噪声、线性度等,所有这些都增加了成本和复杂性)。

因此,我认为考虑因素归结为可用带宽——如果有带宽,则始终选择更宽带的解决方案——更小的星座可用于每个子载波中的调制,这些子载波的功率效率更高,并且可以用更少的资源摆脱困境RF 硬件和整体收发器设计中的准确实现。此外,与符号持续时间相比,我们可以在更多的 bin 用于导频和循环前缀的时隙方面减少开销(具有相同 bin 间距的更多 bin,因此 OFDM 符号持续时间将增加) .

作为对功率与带宽交易的深入了解,请考虑以下在EETimes上发布的图表,该图表显示了可用于 OFDM 子载波的不同调制选择的符号错误率与 EbNo 的关系。每比特 SNR 较低的那些也每符号传输的比特数较少(因此带宽效率较低)。

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