PAPR

　　峰值平均功率比（PAPR—Peak to Average Power Ratio），簡稱峰均比(PAPR)。MIMO-OFDM系統(tǒng)能夠提供更大的覆蓋范圍、更好的傳輸質量、更高的數據速率和頻譜效率。然而，由于OFDM 符號是由多個獨立經過調制的子載波信號疊加而成的，當各個子載波相位相同或者相近時，疊加信號便會受到相同初始相位信號的調制，從而產生較大的瞬時功率峰值，由此進一步帶來較高的峰值平均功率比（PAPR—Peak to Average Power Ratio），簡稱峰均比(PAPR)。由于一般的功率放大器的動態(tài)范圍都是有限的，所以峰均比較大的MIMO-OFDM信號極易進入功率放大器的非線性區(qū)域，導致信號產生非線性失真，造成明顯的頻譜擴展干擾以及帶內信號畸變，導致整個系統(tǒng)性能嚴重下降。高峰均比已成為MIMO-OFDM 的一個主要技術阻礙。

　　MIMO 多輸入多輸出通信技術

　　新一代移動通信(Beyond3G/4G)將可以提供高達100Mb/s甚至更高數據傳輸速率，支持從語音到多媒體的業(yè)務。數據傳輸速率可以根據這些業(yè)務所需的速率不同動態(tài)調整。新一代移動通信的另一個特點是低成本。這樣在有限的頻譜資源上實現(xiàn)高速率和大容量，需要頻譜效率極高的技術。MIMO技術充分開發(fā)空間資源，利用多個天線實現(xiàn)多發(fā)多收，在不需要增加頻譜資源和天線發(fā)送功率的情況下，可以成倍地提高信道容量。OFDM技術是多載波傳輸的一種，其多載波之間相互正交，可以高效地利用頻譜資源。將二者有效的結合起來已成為下一代移動通信技術的熱點。

　　多輸入多輸出MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)無線通信技術是指任何一個無線通信系統(tǒng)只要其發(fā)射端和接收端都采用了多個天線或天線陣列，MIMO的多入多出是針對多徑無線信道來說的，如圖1所示。傳輸信息流S(k)經過空時編碼形成N個信息子流Ci(k)，(i=1,2,3…N)。這N個子流由N個天線發(fā)射出去，經空間信道后由M個接收天線接收。多天線接收機利用先進的空時編碼處理能夠對這些數據流進行分離和解碼，從而實現(xiàn)最佳的處理。 　　MIMO通信系統(tǒng)框圖所示，當這N個子流同時發(fā)送到信道，各發(fā)射信號占用同一頻帶，因而并未增加帶寬。若各發(fā)射接收天線間的構筑多條相互獨立的通道，則MIMO系統(tǒng)可以創(chuàng)造多個并行空間信道。MIMO將多徑無線信道與發(fā)射、接收視為一個整體進行優(yōu)化，從而可實現(xiàn)高的通信容量和頻譜利用率，這是一種近于最優(yōu)的空域時域聯(lián)合的分集和干擾對消處理

　　OFDM正交頻分復用技術

　　OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)正交頻分復用技術，OFDM是一種MCM(Multi-Carrier Modulation)多載波調制技術。其核心是將信道分成若干個正交子信道，在每個子信道上進行窄帶調制和傳輸，這樣減少了子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道上的頻率選擇性衰落是平坦的，大大消除了符號間干擾。另外，由于在OFDM系統(tǒng)中各個子信道的載波相互正交，于是它們的頻譜是相互重疊的，這樣不但減小了子載波間的相互干擾，同時又提高了頻譜利用率。在各個子信道中的這種正交調制和解調可以采用IFFT和FFT方法來實現(xiàn)（如圖2所示）。

　　在向B3G/4G演進的過程中，OFDM是關鍵的技術之一，可以結合分集，時空編碼，干擾和信道間干擾抑制以及智能天線技術，最大限度的提高了系統(tǒng)性能。

　　OFDM已經廣泛應用于廣播信道方式的寬帶數據通信系統(tǒng)中，如數字音頻電視(DAB)、高清晰度數字電視(HDTV)以及IEEE802.11a和IEEE802.16a無線局域網標準中(WLAN)。勿庸置疑，OFDM將是下一代移動無線系統(tǒng)中空中接口技術研究的熱點之一。

　　MIMO-OFDM通信系統(tǒng)

　　MIMO和OFDM在各自的應用領域有各自的優(yōu)點，MIMO系統(tǒng)可以抗多徑衰落，但對于頻率選擇性衰落，MIMO仍是無能為力，現(xiàn)在一般采用均衡技術來解決MIMO系統(tǒng)中的頻率選擇性衰落。還有一種就是OFDM技術，OFDM被認為是下一代移動通信中的核心技術。4G需要高的頻譜利用率的技術，但OFDM提高頻譜利用率的能力畢竟有限。如果結合MIMO技術，可以在不增加系統(tǒng)帶寬的情況下提高頻譜效率。MIMO-OFDM技術可以提供更高的數據傳輸速率，又可以通過分集達到很強的可靠性，如果把合適的數字信號處理技術應用到MIMO+OFDM系統(tǒng)中能更好的增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外，OFDM由于碼率低和加入了時間保護間隔而具有很強的抗多徑干擾能力。多徑時延小于保護間隔使系統(tǒng)不受碼間干擾的影響。這樣就可以使單頻網絡使用寬帶OFDM系統(tǒng)依靠MIMO技術消除陰影效應。

　　MIMO-OFDM系統(tǒng)能夠提供更大的覆蓋范圍、更好的傳輸質量、更高的數據速率和頻譜效率。然而，由于OFDM 符號是由多個獨立經過調制的子載波信號疊加而成的，當各個子載波相位相同或者相近時，疊加信號便會受到相同初始相位信號的調制，從而產生較大的瞬時功率峰值，由此進一步帶來較高的峰值平均功率比（PAPR—Peak to Average Power Ratio），簡稱峰均比(PAPR)。由于一般的功率放大器的動態(tài)范圍都是有限的，所以峰均比較大的MIMO-OFDM信號極易進入功率放大器的非線性區(qū)域，導致信號產生非線性失真，造成明顯的頻譜擴展干擾以及帶內信號畸變，導致整個系統(tǒng)性能嚴重下降。高峰均比已成為MIMO-OFDM 的一個主要技術阻礙，因此必須設法降低MIMO-OFDM 系統(tǒng)的峰均比，以提高其實用性，所以有效地抑制MIMO—OFDM通信技術中峰值平均功率比（PAPR）顯得非常重要。

• 通信詞典解釋