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1、OFDM技术，OFDM技术的原理是什么？

2、基本定义或原则：

3、正交频分复用(OFDM)是OFDM的简称，是一种无线环境下的高速传输技术。这也可以看作是FDM的一种特殊形式。OFDM技术的主要思想是将给定的信道在频域上划分成许多正交的子信道，每个子信道由一个子载波调制，所有子载波并行传输。对于移动通信来说，其信道的频率响应曲线大多是非平坦的，具有频率选择性，但各个子信道相对平坦。在每个子信道上进行窄带传输，信号带宽小于信道对应的带宽，因此可以大大消除信号波形之间的干扰。由于该技术具有在杂波干扰下传输信号的能力，所以常用于易受外界干扰或抗外界干扰能力差的传输介质中。

4、OFDM技术的发展及应用

5、一个世纪前，人们使用许多不同的载波频率在一个宽带信道中传输许多低速信号(如电报信号)。然而，在这种情况下，载波频率应该相距足够远，并且需要一些保护频带来确保载波频谱不重叠。因此，系统的频谱效率非常低。因此，1957年，Doelz等人提出了一种FDM技术，其中每个载波频率在一个符号周期内是正交的，这使得载波频谱可以重叠，大大提高了系统的频谱利用率。1966年，Chang等人提出通过滤波和限制带宽来保证子载波间的正交性。这种方法保持了OFDM子载波的正交性，实现结构非常复杂。随着子载波数量的增加，复杂度也随之增加，使得其没有得到足够的重视，从而限制了该技术的进一步普及。直到1971年，Weinstein等人提出了基于离散傅里叶变换(DFT)的频域数据传输，大大简化了系统结构，使OFDM技术真正受到重视。之后，围绕OFDM技术的研究也相应展开。20世纪80年代，人们研究如何将OFDM技术应用于高速调制解调器。20世纪90年代，OFDM技术的研究深入到无线调频信道上的宽带数据传输。

6、目前已经制定了以OFDM为核心的各种标准，如欧洲在1997年提出的数字视频地面广播(DVB-T)和IEEE802.11标准系列，日本在1999年提出的地面综合业务数字广播的ISDB-T等。在这些标准的前提下，OFDM技术也被广泛应用于高速宽带数字通信系统，如非对称数字用户环路(ADSL)、数字音频广播(DAB)、数字视频广播(DVB)、高清电视(HDTV)、无线局域网(WLAN)等。

7、由于人们对通信的数字化、宽带化、个性化和移动化的迫切需求，OFDM技术将越来越广泛地应用于综合无线接入领域。随着DSP芯片技术的发展，傅立叶变换/逆变换、高速调制解调器采用的64/128/256QAM技术、光栅编码技术、软判决技术、信道自适应技术、插入保护周期、减少均衡计算等成熟技术的引入，人们开始越来越集中精力开发OFDM技术在移动通信领域的应用。预计第三代以后移动通信的主流技术将是OFDM技术。

8、OFDM的优点和缺点

9、OFDM技术具有广阔的应用前景。由于CDMA是第三代移动通信的核心技术，OFDM将成为第四代移动通信系统的核心技术。但是仍然有很长的路要走，因为尽管OFDM技术有许多吸引人的优点，但它也有严重的缺点。

10、OFDM技术提高了系统的频谱利用率，改善了多载波的调制方式。其特点是子载波相互正交，使得扩频调制后的频谱可以相互重叠，从而减少子载波之间的相互干扰。在对每个载波进行调制后，为了增加数据吞吐量和数据传输的速度，它使用HomePlug处理技术将所有要发送数据信号的载波比特组合起来，将许多单个信号组合成一个独立的传输信号进行传输。HomePlug技术通过比较电力线独立调制载波和传输介质的特性，提高了OFDM的基本应用性能。然后，确定在该传输介质下，哪个特定载波具有高信号衰减或干扰脉冲，并且这样的衰减或脉冲将影响载波成功传输数据的能力。基于此，HomePlug技术自动确定一个能够保证成功通信的阈值，以适应传输介质的特性。如果衰减或杂波太大，以至于某个频率无法成功通信，HomePlug就不会使用这个频率的载波。HomePlug技术持续监控传输线路介质上通信特性的突然变化。由于通信路径中数据传输的能力会随时间变化，HomePlug动态适应，开启和关闭相应的载波，保证通信连续成功。此外，OFDM由于可以通过IDFT和DFT实现多载波调制和解调而备受关注。综上所述，我们可以把OFDM的优势总结如下：

11、(OFDM最大的优点是可以抵抗频率选择性衰落或窄带干扰。在单载波系统中，单个衰落或干扰会导致整个通信链路的失败，但在多载波系统中，只有少数载波会受到干扰。纠错码可以用于这些子信道。

12、(2)能有效抵抗信号波形间的干扰，适用于多径环境和衰落信道下的高速数据传输。当信道由于多径传输而发生频率选择性衰落时，只有落在频带陷波内的子载波及其携带的信息受到影响，而其他子载波没有受到破坏，因此系统的整体误码率性能要好得多。

13、(3)通过各子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力。OFDM技术本身已经利用了信道的频率分集。如果衰落不是特别严重，就不需要添加时域均衡器。通过每一封信

14、　　(4) OFDM技术的信道利用率很高，这一点在频谱资源有限的无线环境中尤为重要。当子载波个数很大时，系统的频谱利用率趋于2Baud/Hz。

15、　　(5)OFDM调制方式可以用FFT来实现。基于目前成熟的DSP技术会使得OFDM的实现更简单。

16、　　尽管拥有这么多的优点，但OFDM技术本身仍然存在两个严重缺陷:

17、　　(1)对载波频率偏移和相位噪声特别敏感;

18、　　(2)当峰值与均值功率比相对较大，这个比值的增大会降低射频放大器的功率效率。

19、　　另外，OFDM 技术在具体实现中，也存在一些问题需要解决，比如定时同步、采样频率偏移以及信道估计均衡等诸多问题。近年来，许多学者围绕这些问题进行了大量研究工作，并且也取得了许多进展。

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