OFDM基本原理及其在通信系統中的應用

通過一些通俗易懂的圖形，對正交頻分復用（OFDM）的基本原理及其在移動通信中的應用進行了闡述。首先從高的頻譜利用率和抗多徑衰落出發，先對OF DM優點的基本原理進行了闡述，然后分析了循環前綴對時間彌散信道所帶來的ISI和ICI的消除。最后,對OFDM的缺點進行了說明。

關鍵詞：OFDM; DFT; 多徑衰落; ISI; ICI

Wireless Mobile Communications Based on OFDM

ZHANG Zhaoxin

(College of Electronic and Informaiton, Hebei University,Baodin g,071000,China)

　　Abstract：In this article, the principle of OFDM and its application in Mobile C ommunications are introduced by several straightaway picturesFirstly ,based o n high utilization of frequency spectrum and reduced multi path fading , explains basic cause of bringing about OFDM′s advantages,secondly , analyzes ISI( Int er Symbol Interference) and ICI( Inter Carrier Interference) cance l lation brought by using Cyclic Prefix in a time dispersive channelIntroduces O FDM′s disadvantages in the end
　　Keywords：OFDM; DFT; multipath fading; ISI; ICI

　　帶寬在移動通信中是稀缺的資源，所以必須采用先進的技術有效利用頻率資源，同時要克 服在無線信道下的多徑衰落，降低噪聲和多徑干擾，正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplex，OFDM）是目前非常被看好的一種技術。他是一種高效并行多載波 傳輸技術，將所傳送的高速串行數據分解并調制到多個并行的正交子信道中，從而使每個子 信道的碼元寬度大于信道時延擴展，再通過加入循環擴展，保證系統不受多徑干擾引起的碼間干擾（ISI）的影響。他可以有效對抗多徑傳播。

1 多載波傳輸

1.1 多載波基本原理

　　多載波就是把傳輸的帶寬分成許多窄帶子載波來并行傳輸，多載波可以在有限的無線傳播帶寬中獲得更高的傳輸速率。多載波和單載波的差別如圖1所示。

　　比如要在無線環境中用BPSK調制信號，使數據速率達到10 Mb/s，最大傳輸時延為5μs，則帶寬為5 MHz。若用單載波實現，則符號周期Tsymb,SC= 0.2 μs，τmax=25Tsymb，SC，也就是符號間干擾會持續25個符號。而如果用128個子載波的多載波來實現，每個符號的持續時間就是單載波的N(128)倍，τmax=0.039NTsymb,SC(NTsymb,SC為多載波時的符號周期)，可見符號間干擾（ISI）減少了許多。

1.2 正交子載波

　　子載波間正交可以使載波間交疊而彼此間又不會因交疊失真。因此用正交子載波技術可以節省寶貴的頻率資源，如圖2，圖3所示。