【读懂通信】提示

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在如何理解OFDM中的时域与频域转换一文中已经提到，所谓的时域与频域转换是OFDM学习过程中的最大误区，其中一个幕后推手就是采样这个术语。看到采样，学过信号处理的人不由自主地就想起采样率、采样点数、时域到频域，于是过采样等等都来了。我还看到有人在问“IFFT是2048点，不满足采样定理？”，回答的人也头头是道，让人不禁莞尔：有点瞎子摸象的感觉。那么，采样在OFDM中到底是怎么一回事呢？首先，IFFT在OFDM中充当的是波形发生器，而且是多参数的波形发生器。OFDM通过传送波形，将波形参数作为信息传送给接收方。这个波形，专业术语叫OFDM符号。其次，目前使用的IFFT是基于数字技术的，因此波形（OFDM符号）是分段产生，一个波形的段落数就是采样点数。为了方便FFT/IFFT的实施，段落数都是2的幂，LTE中最高采样点数为2048，也就是一个符号最多由2048段组成，每一段有一个幅值。从这个意义上看，OFDM符号还是一种时域上的表达。最后，对发送方来说，采样点数的多少是没有要求的，但是对接收方而言，为了从波形中正确提取出波形参数，对采样点的数量是有要求的：这就是采样点的数量等于子载波最高频率的2倍。

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一提起采样，我们就会想到接收机的三部曲：采样-量化-编码，是接收的部分，与IFFT的信号输出完全是南辕北辙，也就是把输出的看成输入的，必然会带来极大的理解困难。那么，IFFT中的采样率该如何理解呢？这里的采样率，应该理解为从时间上看，IFFT输出波形的分辨率。因此，所谓的过采样，就是输出更高的波形分辨率。正常情况下，合理的分辨率就够了，类似于显示图片，如果显示器是1024*768，图片的分辨率再高，意义也不大。当然，如果考虑到干扰，为了避免像素失真，可以提供冗余，这可以理解为过采样。

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简而言之，在LTE系统中，还是有采样的部分，主要是将天线上接收到的模拟信号转换数字信号，当然采样之前模拟信号还需要前置放大。这个采样，就是我们熟悉的采样，奈奎斯特定理充分起作用。但是，在OFDM符号发生过程中的所谓采样，我只能说某些人偷懒，用错了名称，所以把后面一大帮人带到沟里去了。所以我在《LTE教程：原理与实现》中建议换个名称，如回放等。在《LTE教程：原理与实现》第2版中，正式将名称定为出样点。