OFDM信道容量计算

最近研究OFDM系统时遇到一个关于信道容量计算的问题。OFDM系统子信道之间有一半的频谱是重叠在一起的，因此具有较高的频谱利用率。假如系统信道带宽是B，子信道间隔是f。由于有频谱重叠，那么子信道带宽为2f。按照香农公式可以来计算整个带宽为B的信道的容量。如果按照子信道容量求和的方式来计算，子信道带宽取f还是2f？取f，就和香农公式计算一样。但是频谱重叠带来的较高的频谱利用率怎么通过信道容量体现出来呢？

我觉得取f,较高的频谱利用率是不需要保护频带带来的
子频带只有不重叠的地方可以用

但是系统中除了最外侧的子信道之外，其余子信道各有一半频谱分别与左右相邻的子信道频谱重叠，这些应该都是重叠的吧？

看你怎么算了，首先每个子载波的频谱形状并不是一个宽为2f的方波，如果没有加窗的话它是一个sinc波形，因此他就不可能直接套用香农的公式，如果真的要算有限符号长度数时的ofdm容量它只能是一个积分，一般来说用宽为f的方波来代替子载波的频谱来简化这个问题，因为从理论上来说，这种每个子载波都是方波的频谱分配才能达到最高的频谱效率，能达到香农容量，但是它是无法实现的，除非ofdm符号无限长

我觉得这样考虑得太直观了,不够深入....
每个子载波的带宽就是总的带宽除以子载波个数,不是别的.....
考虑到各个子载波怎么重叠,这个占了这个那个的一半,那那个还占了这个的一半呢.
这样的永远考虑不清楚...
如果每个子载波的带宽无限的窄,即符号持续时间近乎无限长,
如果加上频域注水,(发射段知道信道信息,并按注水定理分配功率)
如果使用了近shannon限编码,
如果上面3个假设都能满足,
再加上第四个假设,讨论的是单用户的频率选择性衰落信道的信道容量
那么OFDM达到或无限逼近shannon限。
但是如果讨论多用户信道容量，
那么 OFDM 一半来说是严格次优的.......
最优的是 CDMA.....
条件是.......
我还是很生vbn的气.......
                    ~~~~

我如果没有记错的话，早期有一篇文章是专门讲OFDM的
频谱利用率的。从传送的符号速率和占用的频带之间的关系看，
两者近似满足Nyquist定律。
可以认为对频带已经是一个很好的利用了。
至于OFDM系统的信道容量，感觉你好像概念不是很清楚，
信道容量只有一个，客观存在，
理论上，OFDM系统能够达到这个容量
至于你计算方法，感觉很有意思。

谁说OFDM一定可以高阶QAM调制？单载波为什么就一定不可以？呵呵。
如果你深入研究过OFDM，就知道OFDM没什么优势，除了在静止频率选择性信道下均衡简单一点，这个也是牺牲频谱效率换来的。
其实还是时域连续调制最好，最简单的就是最有效的。

totally agree
btw:
我一直有一个问题没有仔细的考虑明白过：
单载波用了频域均衡后，除了接收机多用一个FFT外比OFDM还有什么缺点？
希望讨论之！

我个人一个感觉是不太方便加pilot吧，不过我觉得我不怎么明白SC-FDE系统，所以这个理解可能有问题。但是我一直没有想通怎么加。
强烈要求有大牛给说说刚才的问题。帮助俺解惑。

pilot可以是一段单载波序列阿，怎么不方便？

OFDM还是很多好处的,
1,均衡简单,
2,均衡很简单,
3,均衡非常简单,
线性均衡器只能在噪声放大和干扰抑制中寻得折中...
对于频率选择性信道,OFDM是可以达到信道容量的(见前贴)
宽带系统用OFDM个人觉得是必然的选择,至少应该是OFDM的延伸。。

单载波频域均衡也很简单，且峰均比要比OFDM低很多。
OFDM达到信道容量的前提是不是必须采用自适应调制阿？
虽然我没怎么搞过自适应调制，但想来单载波在频选信道下自适应调制似乎
不是那么直接。

对，必须自适应调制。。。。
频域均衡我就知道同朗一片文章有。。。
OFDM的PAR是个大问题。。。

单载波频域均衡的其实有很多问题的。。。
性能上，静止多径信道中，与COFDM最多可以差3dB到5dB，
代价是发射端必须增加CP或者ZP以实现线性卷积到循环卷积的变化，
另外，接收端需要额外的IFFT，对于OFDM系统来言，FFT/IFFT不会同时工作，所以
可以共用电路，但是单载波频域均衡必须增加IFFT，一笔不小的电路开销
各种通信方式都只是适应不同的应用环境而已
说高阶QAM不能用于单载波，指的是不用频域均衡的单载波，我已经说过了，多径信道中,ISI会导致这种系统非常的复杂，我个人觉得对于64QAM来讲，单载波时域均衡是不合适的
另外CAFANS, 我始终都搞不清楚为什么OFDM可以达到信道容量：
C=B*(1+log(S/N))
中，我认为，因为有B的存在，实际上是要求各个子频带上都要是高斯分布才可以，而实际上，OFDM系统中，各个子载波上都是均匀分布，所以是无法达到信道容量的，从我的仿真结果来看，单载波频域均衡系统和OFDM系统在AWGN信道下，性能相似。。。

想问个具体一点的问题：
在OFDM系统中我们均匀插入导频信号，可以估计出部分子载波频率上的衰落，再插
值得到其余子载波频率上的衰落，然后得出信道估计结果H。
但是，在SC-FDE系统里面，均匀插入导频信号，能估计出什么呢？本来我以为只能进行集中式的导频插入，就是一个block都是导频，另一些都是数据，但是我所看到的论文有一个block里面象OFDM一样的一个导频m个data再一个导频m个data一共L组，这能估计出什么呢？文中一笔带过，写成C估计，已经是全部频率上估计了。一直不明白。是国内的新论文2005年的，也没有注明引用。
帮我解答解答吧，多谢！

【 在 aeev (紫萸香) 的大作中提到: 】
想问个具体一点的问题：
在OFDM系统中我们均匀插入导频信号，可以估计出部分子载波频率上的衰落，再插
值得到其余子载波频率上的衰落，然后得出信道估计结果H。
但是，在SC-FDE系统里面，均匀插入导频信号，能估计出什么呢？本来我以为只能进行集中式的导频插入，就是一个block都是导频，另一些都是数据，但是我所看到的论文有一个block里面象OFDM一样的一个导频m个data再一个导频m个data一共L组，这能估计出什么呢？文中一笔带过，写成C估计，已经是全部频率上估计了。一直不明白。是国内的新论文2005年
                                                             ~~~~~不看也罢
的，也没有注明引用。
帮我解答解答吧，多谢！

MBUWB是什么编码？ 我印象中是超宽带的一种实现体制吧，和脉冲体制相对应，
是多带OFDM？不知道我记错没有。
我说的编码是纠错码，你用了什么纠错码？编码效率多少？

说的更明白一些是这样：
星座成型可以使均匀分布的离散调制符号逼近高斯分布，
从而弥补均匀QAM星座与shannon限的pi*e/6(dB)性能损失，
此即星座成型增益

阿弥陀佛

准确点说是MB-OFDM multi-band OFDM，不过偶写文章的时候总是乱写：）
卷积码1/3, 11/32, 1/2, 5/8, or 3/4,

呵呵，没看过星座成型，不过感觉上是可能的。。。大致搜了一下
感觉这个东东有一个小问题，就是由于星座图不再是均匀的，导致的
编解码会不会要复杂些？我不知道，仅仅是猜，因为没看到实际应用，应该是
有一些问题的

编解码是要比均匀星座复杂一些，所以有不少人研究较简单的获得
此成形增益的方法

对mb-ofdm没怎么接触过，如果每个band内都和普通OFDM差不多的话，
以我的经验从1/3码率一直升高到3/4码率的过程中你所看到的OFDM
比单载波的性能增益应该是越来越小，不知道你做出的是否是这样。