OFDM (正交频分复用技术) （一）.PDFVIP

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) (正交频分复用技术) （一） OFDM 是MCM(Multi Carrier Modulation)，多载波调制的一 种。 OFDM 技术是多载波传输方案的实现方式之一，它的调制和解调 是分别基于 IFFT和FFT 来实现的，是实现复杂度最低、应用最广的 一种多载波传输方案。 OFDM 主要思想是： 将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速 子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。 正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少 子信道之间的相互干扰(ISI)。 每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道 上可以看成平坦性衰落，从而可以消除码间串扰，而且由于每个子信 道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。 1、 何为高速数据信号与低速子数据流？ 高速数据信号与低速子数据流实际上都是信号，只是它们 的频率不同，高速的是频率高，低速的是频率低。T （周期） =1/F （频率）。 2、 何为 ISI？ ISI：Inter Symbol Interference，符号间干扰，就是由 无线电波传输多径与衰落以及抽样失真引起的。 符号间干扰指的是下面的含义： （1） 在一个数字传输系统中所接收的信号的失真，该失 真是表现在单个信号的暂时分散和随后的重叠，直到接收 器无法准确地区分状态之间改变（例如，单个信号元素） 的程度。 （2） 在一个或多个电键间隔中的额外信号能量，该能量 干扰了在另外一个电键间隔的信号的接收。 （3） 由于来自一个或多个电键间隔中的额外信号能量所 造成的干扰，它妨碍了在另外一个电键间隔内的信号接收。 PS: 电磁波在传播过程中，由于传播媒介及传播途径随时间的变化而引 起的接收信号强弱变化的现象叫作衰落。 失真又称 “畸变”, 指信号在传输过程中与原有信号或标准相比所 发生的偏差。 3、 何为平坦性衰落？ 发送的信号带宽在一定范围内时，无论频率如何变化，对 接收信号衰落影响都是一致的，称之为平坦性衰落。 所谓一致，就是在这个带宽范围内，无论发送频率变成多 少，由于多径传播造成的接收信号叠加不是增强信号就是削弱 信号，方向总是一样。 当信号带宽小于相干带宽时，所产生的衰落就是平坦衰落。 PS： 相干带宽是指某一特定的频率范围，在该频率范围内的任意两个频率分量 都具有很强的幅度相关性。 有一种衰落叫频率选择性衰落，信号衰落随载波频率 f 变化而变化，频率 不同则衰落的强弱不同。 当信号带宽大于相干带宽时，所发生的衰落就是频率选择性衰落。 当为了提高传输速率而加大信号带宽时，频率选择性衰落的影响就会增强。 为了对抗频率选择性衰落，人们采用了正交频分复用（OFDM）技术，该技术将 宽带信号分成很多子带，频域上分成很多子载波发送出去，每个子带的信号带 宽由于小于相干带宽，从而减少甚至避免了频率选择性衰落。 4、 何为码间串扰？ 码间串扰是由于系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸 变、展宽，并使前面波形出现很长的拖尾，蔓延到当前码元的抽样时 刻上，从而对当前码元的判决造成干扰。 信道总是带限的，带限信道对通过的的脉冲波形进行拓展。当信 道带宽远大于脉冲带宽时，脉冲的拓展很小，当信道带宽接近于信号 的带宽时，拓展将会超过一个码元周期，造成信号脉冲的重叠，称为 码间串扰。 PS: 在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数 值的基本波形就称为码元。