ofdm关键技术及应用

　　摘要：与传统单载波技术相比，正交频分复用（OFDM）技术具有频谱利用率高和抗频率选择性衰落能力强等优点，是提高系统传输速率和可靠性的有效手段，并且随着对OFDM技术的研究逐渐完善和成熟，OFDM技术已经得到广泛应用。在此主要介绍了OFDM技术原理和关键技术，分析了OFDM技术的应用现状，展望了在下一代移动通信中的应用和研究方向。

　　引言

       OFDM技术的提出已有近40年的历史，近年来，由于数字信号（DSP）技术的飞速发展、傅里叶变换反变换、高速Modem技术等成熟技术的引入，OFDM技术作为可以高效抵抗ISI的多载波传输技术才引起了广泛关注。目前，OFDM技术已经成功地被应用在非对称数字用户线（ADSL）、无线本地环路（WLL）、数字音频广播、高清晰度电视（HDTV）、无线局域网等系统中。随着人们对通信数据化、宽带化和移动化的需求，人们开始集中精力开发OFDM技术在移动通信领域的应用，下一代移动通信的主流技术将是OFDM技术。

　　一、OFDM系统原理

　　OFDM是一种多载波传输技术，可以看做是传统频分复用（FDM）的发展。在OFDM系统中，数据经过串并转换成N路，在N个子载波上同时传输，由此将频率选择性信道分割为一系列频率平坦衰落子信道，符号间干扰（ISI）区域缩小为原来的1/N。与传统FDM技术不同的是：传统FDM系统中的各子信道之间需要保护频带，系统的频谱利用率较低。而OFDM系统中的子载波在时域中相互正交，频域相互重叠，不同子载波间不再需要保护间隔，最大地提高了系统频谱效率。

　　图1为OFDM系统基本模型框图。在OFDM系统中，首先将高速输入的串行比特流进行串/并变换，转换成多路并行的低速数据流，然后调制到不同的子载波上进行传输。如果有N个子信道，OFDM符号的宽度为T，dii=0，1，N-1）为分配给每个子信道的数据符号，fi为第i个子载波的频率，rect（t）=1,T/2，则从t=ts开始的OFDM符号可以表示为：

　　在同一个OFDM符号内，所有子载波都具有相同幅值和相位，并且都包含有整数倍个周期，而且相邻子载波之间相差1个周期，从而保证了子载波之间的正交性。

　　在接收端对第j个子载波进行解调时，

　　由式中可以看出，对第j个子载波进行解调可以恢复出期望符号，而对其他子载波来说，由于在积分期间频率差别i-j/T可以产生整数倍个周期，所以积分结果为零。