1.OFDM技術(shù)的概述及其發(fā)展歷史被稱(chēng)為“第四代移動(dòng)通信技術(shù)”,其核心技術(shù)是OFDM。
正交頻分復(fù)用(OFDM)是無(wú)線環(huán)境中的一種高速傳輸技術(shù)。
它主要將給定信道在頻域中劃分為多個(gè)正交子信道,并在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制,并且每個(gè)子載波并行傳輸。
OFDM特別適合在具有多徑傳播和多普勒頻移的無(wú)線移動(dòng)信道中傳輸高速數(shù)據(jù)。
它可以有效地抵抗多徑效應(yīng),消除ISI,抵抗頻率選擇性衰落,并具有較高的信道利用率。
OFDM可以被認(rèn)為是一種調(diào)制技術(shù)和一種多任務(wù)技術(shù),它是一種多載波(MulTIcar-rier)傳輸方法。
OFDM是從多載波調(diào)制(MCM)技術(shù)發(fā)展而來(lái)的。
早在1950年代和1960年代,美國(guó)軍方創(chuàng)建了世界上第一個(gè)MCM系統(tǒng),并在1970年派生了使用大規(guī)模子載波和頻率重疊技術(shù)的OFDM系統(tǒng)。
但是在未來(lái)的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),OFDM向?qū)嵺`的步伐已經(jīng)放慢了。
由于OFDM的各個(gè)子載波彼此正交,因此使用FFT來(lái)實(shí)現(xiàn)這種調(diào)制,但是在實(shí)際應(yīng)用中,實(shí)時(shí)傅立葉變換設(shè)備的復(fù)雜性,發(fā)射器和接收器振蕩器的穩(wěn)定性以及對(duì)OFDM的線性要求RF功率放大器諸如此類(lèi)的因素限制了OFDM技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。
經(jīng)過(guò)大量研究,1980年代,MCM取得了突破性進(jìn)展,大規(guī)模集成電路推動(dòng)了FFT技術(shù)的實(shí)現(xiàn),OFDM逐漸進(jìn)入了高速調(diào)制解調(diào)器和數(shù)字移動(dòng)通信領(lǐng)域。
在1990年代,OFDM開(kāi)始在歐洲和澳大利亞廣泛用于廣播信道,數(shù)字音頻廣播(DAB),高清數(shù)字電視(HDTV)和無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)上的寬帶數(shù)據(jù)通信。
隨著DSP芯片技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)格編碼技術(shù),軟判決技術(shù)和信道自適應(yīng)技術(shù)等成熟技術(shù)的應(yīng)用,OFMD技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和改進(jìn)指日可待。
2. OFDM技術(shù)的基本原理OFDM OFDM技術(shù)的主要思想是將分配的信道劃分為許多正交子信道,并在每個(gè)子信道上執(zhí)行窄帶調(diào)制和傳輸。
信號(hào)帶寬小于通道的相關(guān)帶寬。
單個(gè)OFDM用戶的信息流被串行/并行轉(zhuǎn)換為多個(gè)低速率碼流(100Hz-50kHz),每個(gè)碼流由載波發(fā)送。
OFDM使用跳頻來(lái)選擇即使頻譜混疊也可以保持正交性的波形。
因此,OFDM同時(shí)具有調(diào)制技術(shù)和復(fù)用技術(shù)。
OFDM增強(qiáng)了抵抗頻率選擇性衰落和窄帶干擾的能力。
在單載波系統(tǒng)中,單個(gè)衰落或干擾將導(dǎo)致整個(gè)鏈路不可用,但是在多載波系統(tǒng)中,僅一小部分載波會(huì)受到影響。
糾錯(cuò)碼的應(yīng)用可以恢復(fù)易錯(cuò)載波上的某些信息。
OFDM允許載波之間的頻率彼此混疊。
采用基于載波頻率正交性的FFT調(diào)制。
由于在每個(gè)載波的中心頻率處沒(méi)有其他載波的頻譜分量,因此可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)載波的正交性。
它不是通過(guò)許多帶通濾波器實(shí)現(xiàn)的,而是在基帶中直接處理的,這也是OFDM的優(yōu)點(diǎn)之一,與其他系統(tǒng)不同。
OFDM接收器實(shí)際上是一組解調(diào)器。
它將不同的載波移至零頻率,并在一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)對(duì)其進(jìn)行積分。
由于其他載波與積分信號(hào)正交,因此它們不會(huì)影響積分結(jié)果。
OFDM的高數(shù)據(jù)速率與子載波的數(shù)量有關(guān)。
增加子載波的數(shù)量可以增加數(shù)據(jù)傳輸速率。
OFDM的每個(gè)頻帶的調(diào)制方法可以不同,這增加了系統(tǒng)的靈活性。
OFDM適用于具有高靈活性和高利用率的多用戶通信系統(tǒng)。