毕 业 设 计（论 文）题 目： OFDM及载波聚合的设计与实现 院 （系）： 通信与信息工程学院 专 业： 通信工程 班 级： 通工0714班 学生姓名： 导师姓名： 职称： 起止时间： 2011年1月3日至2011年6月10日毕业设计(论文)任务书 学生姓名 指导教师 职称 院(系) 通信与信息工程学院专业通信工程题目OFDM及载波聚合的设计与实现 任务与要求 1. 调研3G移动通信OFDM的应用现状。2. 学习无线信道的衰落特性，编写瑞利信道。3. 学习OFDM的基本原理，仿真OFDM的性能增益。4. 调研分析100MHz传输带宽时载波聚合的需求分析及必要性。5. 设计100MHz传输带宽时载波聚合的方案。6. 对100MHz传输带宽时载波聚合方案进行仿真验证。开始日期2011年1月3日完成日期2011年6月10日院 长(签字)2011年1月7日毕 业 设 计 (论文) 工 作 计 划 2011年 1 月 3 日 题目 OFDM及载波聚合的设计与实现 _ 工作进程工 作 内 容起 止 时 间1月3日至3月1日 了解OFDM的算法原理和实际应用,了解4G移动通信系统宽带传输的需求和基本解决方案。 统系统的关键技术及波束形成相关知识。 3月2日至3月22日 学习无线信道的传播特性,掌握相干时间，相干 带宽等概念，用MATLAB工具编写瑞利衰落信道。利衰落信道。3月23日至4月23日 学习OFDM算法，了解OFDM和MIMO结合的性能 优势,并用MATLAB程序仿真OFDM算法的性能。4月24日至5月10日 设计支持100MHz传输带宽下的载波聚合方案， 仿真其性能增益。3月2日至5月15日 撰写论文，完成论文初稿。5月15日至5月30日 完善并修改毕业论文。6月1日至6月10日 准备答辩。主要参考书目(资料)1. 杨大成，移动传播环境-理论基础、分析方法和建模技术M.北京:机械工业出版社.2003.8. 2. 周恩，张光，吕召彪.下一代宽带无线通信OFDM与MIMO技术M.北京:人民邮电出社.2008.5. 3. 王文博，郑侃. 宽带无线通信OFDM技术M.北京:人民邮电出社. 2003.11.4Cheong Yui Wong,etc. Multiuser OFDM with adaptive subcarrier, bit, and power allocationJ. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Oct 1999.17(10): 17471758.主要仪器设备及材料一台计算机论文(设计)过程中教师的指导安排每周指导一次，主要解答学生问题，指导研究进度，并检查阅读资料笔记和仿真程序。对计划的说明本计划为开题之初所定，后续会根据具体情况随时调整，最终一定按毕业设计规定结束日期完成。 毕业设计(论文)开题报告通信与信息工程学院 院（系） 通信工程 专业 07 级 14 班课题名称： OFDM及载波聚合的设计与实现 学生姓名： 学号： 指导教师： 报告日期： 2011年2月28日 1本课题所涉及的问题及应用现状综述本课题所涉及的问题：1. 了解OFDM的原理和当前实际应用以及3G移动通信OFDM的应用现状；2. 了解无线信道的衰落特性，掌握相干时间，相干带宽等概念；3. OFDM和MIMO结合的性能优势，设计支持大带宽传输所需的载波聚合技术,设计基于OFDM的载波聚合方案.。应用现状综述： OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM Multi-Carrier Modulation，多载波调制的一种。在向B3G/4G演进的过程中，OFDM是关键的技术之一，可以结合分集，时空编码，干扰和信道间干扰抑制以及智能天线技术，最大限度的提高了系统性能。 2004年11月，根据众多移动通信运营商、制造商和研究机构的要求，3GPP通过被称为Long Term Evolution(LTE)即“3G长期演进”的立项工作。项目以制定3G演进型系统技术规范作为目标。3GPP经过激烈的讨论和艰苦的融合，终于在2005年12月选定了LTE的基本传输技术，即下行OFDM，上行SC。OFDM由于技术的成熟性，被选用为下行标准很快就达成了共识。而上行技术的选择上，由于OFDM的高峰均比(PAPR)使得一些设备商认为会增加终端的功放成本和功率消耗，限制终端的使用时间，一些则认为可以通过滤波，削峰等方法限制峰均比。B3G/4G的目标是在高速移动环境下支持高达100Mb/S的下行数据传输速率，在室内和静止环境下支持高达1Gb/S的下行数据传输速率。2010年全球首个TD-LTE-A的规模实验网将在上海世博会向媒体开放。4G是基于OFDM加MIMO的技术组合，但整体结构不一样，基于OFDM和MIMO的有两套标准，一个是IEEE802-16M，一个是LTE-Advanced,而OFDM技术是关键核心技术之一。 2本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行性分析关键问题：1.对4G移动通信系统宽带传输的需求和基本解决方案。2. 100MHz传输带宽时载波聚合的需求分析和方案设计,如何将若干个连续或者不连续的20MHz带宽聚合为100MHz的大带宽,对其PAPR，传输性能进行仿真，设计PAPR低，性能良好的载波聚合技术。解决思路： 1. 了解目前OFDM应用现状，以便更好的对OFDM技术进行认识利用。2. 学习无线信道的传播特性,掌握相干时间，相干带宽等概念，用MATLAB工具编写瑞利衰 落信道。3. 学习OFDM算法，了解OFDM和MIMO结合的性能优势,并用MATLAB程序仿真OFDM算法的 性能。4. 调研分析100MHz传输带宽时载波聚合的需求分析及必要性。5. 设计100MHz传输带宽时载波聚合的方案。实现预期目标的可行性：1. 熟悉OFDM的原理，可以掌握OFDM技术的作用，提出建设规划并实现。2. 学习无线信道的衰落特性，掌握相干时间，相干带宽等概念，用MATLAB工具编写瑞利衰 落信道。3. 提升自己独立的自学能力，应用相关知识进行研究学习。4. 培养了独立开展研究的能力，掌握了科研的基础方法，能对OFDM及载波聚合 的设计研究有一个科学的论证。3完成本课题的工作方案1.调研3G移动通信OFDM的应用现状，学习OFDM算法原理。 2.了解4G移动通信系统宽带传输的需求和基本解决方案。3.学习无线信道的衰落特性，编写瑞利信道，学习OFDM的基本原理，仿真OFDM的性能增益。4.调研分析100MHz传输带宽时载波聚合的需求分析及必要性。5.然后用一个月的时间进行设计100MHz传输带宽时载波聚合的方案研究，最终对OFDM及载 波聚合的设计做出合理的分析。6.撰写论文，完成论文初稿；最后完善并修改毕业论文。4指导教师审阅意见论文对选题的发展背景、研究现状和发展趋势做了基本介绍；研究的基本内容以任务书为依据、研究的主要问题和方向明确；研究方法可行，其研究工作的步骤、进度安排合理，同意开题。指导教师(签字)： 2011 年 3 月 4 日目录摘要IABSTRACTII引言11绪论21.1移动通信的发展21.2载波聚合及其研究进展31.3本章小结32无线信道42.1无线信道的衰落特性42.2阴影衰落42.3多径衰落52.4正弦波叠加法仿真瑞利信道模型52.5瑞利信道仿真72.6本章小结83OFDM基本原理93.1OFDM技术概述93.1.1OFDM系统基本原理93.1.2循环间隔与保护前缀103.2OFDM的参数选择113.3OFDM系统中的关键技术123.4OFDM技术的优点133.5OFDM系统性能仿真143.6本章小结164载波聚合技术174.1载波聚合技术概述174.1.1载波聚合技术的原理174.1.2LTE-Advanced 中的载波聚合174.1.3载波聚合的分类184.2关于载波聚合技术应用现状及实现方案204.2.1载波聚合技术的研究现状204.2.2载波聚合的方案214.2.3关于方案A方案B的比较234.2.4载波聚合方案的性能评估244.2.5关于载波聚合方案的性能仿真254.2.6大带宽下同步信道和广播信道的结构274.3本章小结285结论29致谢30参考文献31附录32摘要目前，随着移动通信对高速宽带的要求日益增强，多媒体、互联网等业务的发展对于数据的无线传输提出了更高的要求。在提高频谱利用率的