分数阶傅里叶变换在OFDM系统中的性能提升研究

"FrFT-OFDM系统性能分析，分析了分数阶傅里叶变换在OFDM系统中的应用，以及如何改善多普勒频移导致的性能下降问题。" 本文研究了分数阶傅里叶变换（Fractional Fourier Transform，FrFT）在正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）系统中的应用，以解决高速移动通信中多普勒频移（Doppler Frequency Shift，DFS）对系统性能的严重影响。在OFDM系统中，当通信终端之间的相对运动速度较高时，多普勒频移会导致子载波间的干扰（Inter-Carrier Interference，ICI），从而降低系统的传输效率和可靠性。 FrFT-OFDM系统采用FrFT代替传统的傅里叶变换，通过调整FrFT的阶次，可以有效地减小子载波间的干扰，增强系统对于时变信道的适应性。文章通过建立FrFT-OFDM的Matlab仿真平台，详细分析了系统参数变化对系统抗噪声性能和功率峰均比（Peak to Average Power Ratio，PAPR）的影响。 作者们发现，变换阶次的改变不会显著影响系统在高斯白噪声环境下的误码率（Bit Error Rate，BER）性能，同时对PAPR的改变也不明显。这一结果表明，采用FrFT的OFDM系统在保持良好误码率性能的同时，还能有效地控制功率峰均比，这对于实际无线通信系统的功耗管理和射频硬件设计具有重要意义。 此外，文章还提到了关键词：分数阶傅里叶变换，正交频分复用，误码率和功率峰均比。这些关键词揭示了研究的核心内容，即探讨FrFT如何提升OFDM系统的抗多普勒频移能力，以及它在系统性能优化方面的潜力。 这项研究为提高高速移动通信系统的性能提供了一种新的思路，即利用FrFT来应对多普勒频移带来的挑战，对于未来无线通信系统的设计和优化具有理论指导价值。