加CP和循环卷积的关系

线性卷积就是用h去加权x的各个延时版本再求和,其中的延时指的是线性延时。

循环卷积就是用h去加权x的各个循环移位版本,再求和。

DFT中信道转移函数公式,是对于循环卷积成立的,时域的循环卷积才对应频域的乘积。

CP把线性卷积变成循环卷积。因此在OFDM系统中添加CP之后,线性卷积就变化为循环卷积,经过信道就相当于对每个频率进行加权,这样的话我们就不需要用那么复杂的均衡技术了,只需要估计出H(k)的值,然后逆运算就可以恢复原来的符号了,我们是用了循环前缀这一技术才能达到上面所说的效果。我们把星座映射后的符号X=[X1,X2...,Xn]经过IFFT运算后,得到了时域信号x=[x1,x2...,xn],我们加上CP后变成x',把它变成‘宏观’的信号经过信道,整体上是一个线性卷积没错!但是在原始时域信号x那个小区间内,却始终保持的是循环卷积(只要CP长度大于信道冲激响应长度),那么我们就可以利用手段来获取信道特征H(k),每个k就对于每个子载波上的符号Xk,所以一个频率选择性信道就变成了多个平坦的信道了。

Cp在OFDM中的作用主要有两点:1)消除ISI 2)消除ICI

对于第一点,当信道的冲击响应长度小于CP长度时,延时的前一个符号没有机会进入后一个符号的区间来影响。

对于第二点,添加CP相当于与原符号进行改造使线性卷积变为循环卷积,保证了R(k)= S(k) * H(k),这里的k就对应一个载波,我们可以直观的理解吧信道划分N个平坦的信道,每个子载波间没有干扰。这样就降低了均衡的复杂度。

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