OFDM在短波通信中的应用

着基带信号处理能力的提高和用户对带宽需求的增加，在过去几年里HF数据传输速率大幅度提高，加拿大CRC的试验工作是在3kHz带宽实现9600bps传输速率的第一个成功尝试。随后由美国的Harris公司、通用航天航空防务公司、法国的Thomson公司和德国的Daimler-Chrysler航空航天部门在高速HF数据通信领域做了许多有意义的工作，当前已能提供9600bps以上的传输速率。

提高通信速率是HF通信领域研究的一个主要方向。HIL-STD-188-110B在2400bps以上传输速率中，提供从3200、4800、6400、8000、9600、12800bps（无编码）的传输服务，STANG5066也支持高速HF数据通信业务。在并行和串行两种调制方式中寻找新的发送波形和新的编码方式是提高HF通信速率的关键。由于OFDM技术具有较强的抗多径干扰的能力，能够有效地抑

制ISI和子载波干扰（ICI），已被成功应用于DRM中。值得注意的是DRM同样使用短波频段（3～30MHz）传输音频和数据信息。下面研究OFDM在短波通信领域里应用比较成功的几个例子。

2.1 英国Racal Research Limited的实现途径

在战术电台环境下，VHF（30～300MHz）通信是常采用的一种规范；但在复杂的地形条件下，VHF通信有时会出现障碍，此时可以尝试采用接近垂直入射（NVIS）的短波电台建立通信联系。英国的Racal Research Limited开发出一种适应于HF NVIS信道的并行体制调制解调器。它采用OFDM技术，子载波个数为56，信号的调制方式250QAM、64QAM、16QAM、FSK、PSK、SSB，在3kHz带宽上实现无编码最高传输速率16kbps，能够在多普勒扩展1Hz、延迟扩展5ms的HF NVIS信道条件下正常工作。该调制解调器是在快速DSP原型平台上实现的，系统采用了Motorola的定点DSP56300处理器，通过软件无线电技术使得设计复杂度大为降低。

此外，为进一步检验采用OFDM技术的调制解调器的实际性能，1999年6月，在DERA加拿大对CRC的串行调制解调器和Racal的并行体制调制解调器进行了三个星期的现场比对试验。发射机是10kW的DERA Cove电台，接收站点位于DERA的Malvern（距离140km）和Funtington(距离45km)。经过现场试验，两种调制解调器性能略有差异，在黎明OFDM比串行体制调制解调器性能好，在整个晚间误码率性能一直接低，在白天两种调制解调器工作都很好。由于两种调制解调器都没有采用FEC编码，误码率较高。

2.2 法国Thomson公司的实现途径

采用OFDM体制，子载波个数79，信道编码采用基于帧结构的turbo code编码方式，数据传输速率达9600bps。

每帧结构如下：

·每帧3个OFDM符号；

·每个OFDM符号有79个子载波；

·第1个OFDM符号有52个数据和27个导频符号；

·第2个OFDM符号有79个数据和0个导频符号；

·第3个OFDM符号有79个数据和0个导频符号；

·每个OFDM符号周期32.81ms；保护间隔6.15ms；

·子载波间隔37.5Hz，第1个子载波和最后1个子载波间隔2925Hz；

·短交织时间长度1.8s；长交织时间长度10.8s。

2．3 ARD9900调制解调器

该调制解调器是由环球无线电通信公司（Universal Radio Incorporation）推出的最新一代商用产品，具有传输数字语音、图像、数据的功能，语音编码部分采用先进的vocoder AMBE技术。主要参数如下：

·采用OFDN调制，子载波子数36，子载波间隔62.5Hz，信号调制方式OQPSK；

·基带信号带宽280～2530Hz；

·数据传输速率50baud/3600bps；

·每帧有3个OF

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