OFDM的工作原理

當(dāng)不需要很高的頻帶利用率時(shí)，最常用的并行傳輸系統(tǒng)使用頻分復(fù)用(FDM)的調(diào)制方式，但這種方式信道的利用率也較低。為提高FDM 的信道利用率，可將各子信道的頻譜部分重疊，接收端用相關(guān)濾波器在碼元期間接收相應(yīng)的子信道信號(hào)，只要其它子信道信號(hào)與這個(gè)本地相關(guān)信號(hào)在碼元期間正交即可排除其影響。一組典型的正交信號(hào)是，｛1，cosΩt，cos2Ωt，…cosmΩt…sinΩt，sin2Ωt，…sinmΩt…｝。它們?cè)赱0，T]T＝2π/Ω內(nèi)組成正交函數(shù)集。OFDM 所發(fā)送的信號(hào)就是由這樣一組正交信號(hào)作為副載波，碼元周期為T 的不歸零方波作為基帶碼型調(diào)制而成的。接收機(jī)解調(diào)器也是由這樣一組正交信號(hào)在[0，T]內(nèi)分別與發(fā)送信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算而實(shí)現(xiàn)解調(diào)的。調(diào)制解調(diào)原理見圖１、圖2。

如圖 1、2 中所示：在調(diào)制端，要發(fā)送的串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)編碼器(如16QAM)形成了M個(gè)復(fù)數(shù)序列， 這里D(m) ＝A(m)-jB(m)。此復(fù)數(shù)序列經(jīng)串/并變換器變換后得到碼元周期為T 的M 路并行碼(一幀)，碼型選用不歸零方波。用這M 路并行碼調(diào)制M 個(gè)副載波來(lái)實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用。所得到的波形可由式(1)表示：

在解調(diào)端，對(duì)d(t)用頻率為fm 的正弦或余弦信號(hào)在[0，T]內(nèi)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算即可得到A(m)、B(m)，然后經(jīng)并/串變換和數(shù)據(jù)解碼后復(fù)原與發(fā)送端相同的數(shù)據(jù)序列。