短波通信由于具备通信距离远,架设简单和移动方便等优点而被广泛应用于无线通信领域。现代短波通信系统,其信道大多数具有频率的选择性,多径传输产生了信号的相干衰落与符号干扰。由于短波频段非常有限,在很大程度上限制了通信的容量和数据传输的速率。 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是目前已知的频谱利用率最高的一种通信系统,而且具有传输速率快,抗多径干扰能力强的优点。它将数字调制、数字信号处理、多载波传输等技术有机结合在一起,使得它在系统的频谱利用率、功率利用率、系统复杂性等方面综合起来具有很强的竞争力,是新一代具有潜力的高速通信技术之一。正是基于这些考虑,本文提出将OFDM应用于短波通信系统。 本文分析了短波信道的特点,采用Matlab仿真的方法,对由于多径效应而产生的瑞利衰落,时延扩展以及码间干扰等问题进行了仿真和深入的探讨。根据短波信道模型,提出了一套较为完整的短波OFDM系统设计方案。对过采样,调制技术,信道编码,符号交织等技术进行了较为全面的仿真和分析。短波通信的性能在很大程度上取决于系统设计对信道传输补偿的效果,本文重点讨论了信道估计技术的应用对改善系统性能的影响。对LS、MMSE和LMMSE及其改进算法的性能进行了分析比较。总的来说,基于MMSE的信道估计方法及其改进估计技术具有较好的估计效果。仿真表明改进的LS算法确实可以达到抑制噪声从而提高信噪比的目的,特别是低信噪比下的性能相对于LS有一定的提高。文中还通过文本和声音文件传输实例,对比讨论了QAM调制和OFDM调制的性能差异,验证了OFDM这种多载波传输技术比QAM这种单载波传输技术具有更加适合于在多径信道中传输的特性。文中还首次引入了OFDM的改进技术——频域倒谱调制(FDRM)技术,它具有天然的对抗多径干扰的特性。文中将其与OFDM技术做了性能上的仿真对比。可以发现,FDRM的性能要略优于OFDM。对于快速平坦衰落信道来说,FDRM可以工作的比较良好。