正交頻分復(fù)用技術(shù)及其應(yīng)用

　　這種早期的實(shí)現(xiàn)方法所需設(shè)備非常復(fù)雜，當(dāng)M很大時(shí)，需設(shè)置大量的正弦波發(fā)生器，濾波器、調(diào)制器及相關(guān)的解調(diào)器等設(shè)備，系統(tǒng)非常昂貴。

　　為了降低OFDM系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本，人們考慮利用離散傅立葉變換（DFT）及其反變換（IDFT）來實(shí)現(xiàn)上述功能。上面（7）式可改寫成如下形式：

　　如對(duì)d(t)以fs=N/T=1/(Δt)(N為大于或等于M的正整數(shù)，其物理意義為信道數(shù)，在這里N=M)的抽樣速率進(jìn)行采樣（滿足fs>2fmax,fmax為d(t)的頻譜的最高頻率，可防止頻率混疊），則在主值區(qū)間t=[0,T]內(nèi)可得到N點(diǎn)離散序d(n)，其中n=0,1,…，N-1。抽樣時(shí)刻為t=nΔt,則：

可以看出，上式正好是D（m）的離散傅立葉逆變換（IDFT）的實(shí)部，即：

　　d(n)=Re[IDFT[D(m)]]　　(10)

　　這說明，如果在發(fā)送端對(duì)D（m）做IDFT，將結(jié)果經(jīng)信道發(fā)送至接收端，然后對(duì)接收到的信號(hào)再做DFT，取其實(shí)路，則可以不失真地恢復(fù)出原始信號(hào)D（m）。這樣就可以用離散傅立變換來實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，其實(shí)現(xiàn)框圖如圖4所示。

　　用DFT及IDFT來實(shí)現(xiàn)OFDM系統(tǒng)，大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度，減小了系統(tǒng)成本，為OFDM的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

　　4 OFDM實(shí)現(xiàn)方式的計(jì)算機(jī)仿真

　　由上節(jié)可知，要實(shí)現(xiàn)OFDM，可以采用傳統(tǒng)的多路正交副載波調(diào)制的方式，也可以采用傅立葉變換的方式，這兩種方式所組成的系統(tǒng)復(fù)雜度和成本有很大差別。目前實(shí)用的OFDM系統(tǒng)均采用了傅立葉變換的實(shí)現(xiàn)方式，該方式與傳統(tǒng)方式相比，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的構(gòu)成，降低了成本。這里用計(jì)算機(jī)仿真方法對(duì)兩種方式進(jìn)行模擬，進(jìn)一步說明兩種方式具有相同的系統(tǒng)效果。

　　仿真系統(tǒng)用Matlab來實(shí)現(xiàn)，源數(shù)據(jù)采用一波形文件，采樣后共有680個(gè)串行數(shù)據(jù)，將其分為34幀，每幀的20個(gè)數(shù)據(jù)分別構(gòu)成10路進(jìn)行碼的實(shí)部和虛部。

　　在多路正交副載波調(diào)制方式中，用20個(gè)正交的三角波對(duì)10路碼分別進(jìn)行調(diào)制，將結(jié)果相加作為已調(diào)波。在接收端再用這20個(gè)三角波對(duì)接收波進(jìn)行相關(guān)解調(diào)，將解調(diào)數(shù)據(jù)與源數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。程序流程圖見圖5。