OFDM的原理

OFDM的原理
OFDM是由欧洲广播联盟采用的用于陆地数字广播传输的技术。

因为广播区域的半径通常达到几百公里，并且具有大的延迟传播特性的频率选择性衰落。

随后提出了OFDM扩频(OFDM SS)通信体制，用于无线LAN和蜂窝系统中抑制码片间干扰(ICI)和码符号间干扰(ISI)。

OFDM信号是由大量在频率上等间隔的载波构成。

载波间隔一般取为符号周期Ts的倒数。

当每个子信道的符号由矩形时间脉冲组成时，每个调制载波的频谱为sinx/x形状，其峰值相应于所有其它载波的频谱中的零点。

OFDM的原理如图1。

如果复用载波信号的数据符号间隔为T S，被分隔的频率差为df=n／T S，这些载波信号必须为正交的。

图1 OFDM原理图
设{f k}是一组载波，各载频的关系为：
{f k} = f0 + k/Ts k = 1,2,3, ...N-1
Ts是单元码的持续时间，f0是发送的频率。

作为载波的单元信号组定义为：
其频谱相互交叠，满足正交条件：
以及,
当以一组取自有限集的复数{C j,k}表示数字信号对调制时，则
, 即OFDM信号。

通过下式可以解调：
图2 给出OFDM调制解调原理方框图。

图2 OFDM调制解调原理图
基带OFDM信号可以表示为：
N为载波数；
为传输数据；
f k为第K个载波的频率，满足f k = k/Ts, 在t=nT时,抽样上述方程的信号为：
式子的右边是{C k}复数的IDFT变换的实部，因此，可以在时域采用IDFT获得基带OFDM信号，同理可得基带OFDM信号x g(t) 在时域的抽样值为IDFT输出的虚部。

于是，中频信号为：。