频分复用原理及其应用研究
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正交频分复用技术在通信系统中的应用随着科技的不断发展和进步,通信技术也不断更新换代。
正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是目前较为常用的一种数字通信技术。
在国内外广泛用于电视、卫星通信、无线电信等领域。
本文将以正交频分复用技术在通信系统中的应用为主题,阐述其原理、特点以及在通信系统中的重要性。
一、正交频分复用技术的原理正交频分复用技术是利用FFT(Fast Fourier Transform)在频域上划分出多个正交信道,并可将多个数据流分别调制到不同的正交子载波频段上,从而实现多用户数据的同时传输。
具体而言,普通的频分复用将信号分成不同的频段,每个频段中只能传输一条数据流。
而正交频分复用技术则在频域上将信号分成多个正交子载波频段,不同的数据流被传输到不同的子载波中。
在接收端,使用IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)将信号从频域变换到时域,以实现多用户数据的同时接收。
二、正交频分复用技术的特点正交频分复用技术具有以下几个特点:1、高效率:正交频分复用技术可以利用频谱资源,将多个数据流同时传输,从而提高了频谱利用率。
可以说,其传输效率是目前通信技术中比较高的。
2、抗多径衰落能力强:由于其多个正交子载波频段之间没有耦合,因此在传输时不会相互干扰,同时其在复杂的多径环境下的抗衰落能力也比较强。
3、灵活性强:由于正交频分复用技术可以将多个数据流同时传输,因此可用于传输语音、视频等不同类型的数据,且其传输方式灵活,可根据具体需要进行分配。
4、控制复杂度低:正交频分复用技术的实现不复杂,计算复杂度低,相比其他通信技术更易于实现。
三、正交频分复用技术在现代通信系统中占据了非常重要的地位。
它以其高效率、抗干扰、灵活性和实现容易等优点,成为目前通信领域中主流的数字调制技术,其应用广泛,主要体现在以下几个方面:1、卫星通信领域:正交频分复用技术在卫星通信中广泛应用,能够实现多项业务的保障,提升通信效率,从而满足客户多种需求,是目前国内外常用的卫星通信技术之一。
频分复用原理一、引言频分复用(Frequency Division Multiplexing,简称FDM)是一种常用的多路复用技术,广泛应用于通信领域。
本文将详细介绍频分复用的原理及其在通信系统中的应用。
二、频分复用原理频分复用是一种将不同信号通过不同的频率进行复用的技术。
它基于频率选择性传输的特性,将多个信号分别调制到不同的载波频率上,再将这些载波频率进行叠加传输。
接收端根据频率选择性地解调出各个信号,从而实现多路信号的同时传输与接收。
频分复用的原理可以简单地理解为将一条传输介质的频率划分为多个子频段,每个子频段用于传输不同的信号。
每个子频段都有一定的带宽,可以容纳特定频率范围内的信号。
通过合理划分和分配频带资源,不同信号可以在同一传输介质上同时传输,相互之间不会产生干扰。
三、频分复用系统频分复用系统由发送端和接收端组成。
发送端将不同的信号经过调制后分别调制到不同的载波频率上,形成多个子信号。
接收端根据事先约定好的频率划分和分配方案,选择性地接收和解调出所需的信号。
3.1 发送端发送端的主要任务是将多个信号进行调制,并将它们分别调制到不同的载波频率上。
常用的调制技术包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
通过调制过程,发送端将多个信号转换为高频信号,以便在传输过程中进行复用。
3.2 接收端接收端的主要任务是根据事先约定好的频率划分和分配方案,选择性地接收和解调出所需的信号。
接收端根据载波频率进行解调,将高频信号还原为原始信号。
解调过程与调制过程相反,可以通过逆变、频率解调和相位解调等方法实现。
四、频分复用的优点和应用频分复用作为一种多路复用技术,具有以下优点:1.提高传输效率:频分复用可以将多个信号同时传输,充分利用传输介质的带宽资源,提高传输效率。
2.降低成本:频分复用可以在同一传输介质上传输多个信号,避免了建设多条独立的传输线路,降低了建设和维护成本。
3.灵活性强:频分复用可以根据实际需求进行频率划分和分配,灵活调整不同信号的带宽占用,提高系统的适应性和扩展性。
频分复用
1.频分复用的定义
频分复用是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子信道,每个子信道传输一路信号。
2.频分复用的原理
(1)将信道的带宽分成多个相互不重叠的频段,每路信号占据其中一个子通道;
(2)各路之间留有未被使用的频带(防护频带)进行分隔,防止信号重叠;
(3)在接收端,采用适当的带通滤波器将多路信号分开,恢复出所需要的信号。
3.频分复用的实现
频分复用系统实现框图
图5-28 频分复用系统实现框图
4.频分复用的特点
(1)优点
①信道利用率高,技术成熟;
②可有效减少多径及频率选择性信道造成接收端误码率上升的影响;
③接收端可利用简单一阶均衡器补偿信道传输的失真。
(2)缺点
①设备复杂,滤波器难以制作;
②在复用和传输过程中,调制、解调等过程会不同程度地引入非线性失真,而产生各路信号的相互干扰;
③传送与接收端需要精确的同步;
④对于多普勒效应频率漂移敏感。
5.频分复用的应用
频分复用是模拟系统中最主要的一种复用方式,特别是在有线、微波通信系统及卫星通信系统内广泛应用。
简述频分复用与时分复用的工作原理、特点和应用场景频分复用和时分复用是传输技术中常用的两种方式,它们的工作原理、特点和应用场景都有所不同。
本文将从这三个方面详细介绍这两种技术。
一、频分复用的工作原理、特点和应用场景1. 工作原理频分复用是一种将多个信号通过不同的频率进行分离传输的技术。
它的原理是将多路信号分别调制到不同的载波频率上,然后再将这些频率合并成为一个宽带信号进行传输。
在接收端,再将这个宽带信号分离成多个不同频率的信号,最后进行解调还原原始信号。
2. 特点频分复用的特点是可以在同一条传输线路上传输多路信号,从而提高了传输效率和带宽利用率。
此外,频分复用还可以实现不同传输速率和协议的兼容性,使得不同类型的数据可以在同一条线路上传输。
3. 应用场景频分复用在通信领域有着广泛的应用,例如:(1)电视信号的传输:在有线电视网络中,频分复用技术可以将多个电视信号合并在一起,从而提高了电视信号的传输效率。
(2)移动通信:在移动通信网络中,频分复用技术可以将多个用户的信号合并在一起,从而提高了网络的容量和覆盖范围。
(3)卫星通信:在卫星通信中,频分复用技术可以将多个用户的信号合并在一起,从而提高了卫星的传输效率和带宽利用率。
二、时分复用的工作原理、特点和应用场景1. 工作原理时分复用是一种将多个信号通过不同的时间片进行分离传输的技术。
它的原理是将多个信号在时间上分割成为若干个时隙,然后将这些时隙组成一个宽带信号进行传输。
在接收端,再将这个宽带信号分离成多个不同时间片的信号,最后进行解调还原原始信号。
2. 特点时分复用的特点是可以在同一条传输线路上传输多路信号,从而提高了传输效率和带宽利用率。
此外,时分复用还可以实现不同传输速率和协议的兼容性,使得不同类型的数据可以在同一条线路上传输。
3. 应用场景时分复用在通信领域也有着广泛的应用,例如:(1)电话网络:在电话网络中,时分复用技术可以将多个电话信号合并在一起,从而提高了电话网络的容量和效率。
OFDM的原理与应用OFDM(正交频分复用)是一种基于频域传输的调制技术,其原理是将高速数据流分为多个低速子载波,然后将这些子载波正交分割,相互之间不会产生干扰。
OFDM技术具有分频复用、抗多径干扰、高频谱利用率等优点,被广泛应用于无线通信、数字电视、宽带接入等领域。
OFDM的原理主要包括子载波分割、调制和FFT(快速傅里叶变换)三个步骤。
首先,将高速数据流分为多个不同频率的子载波,以降低每个子载波的传输速率。
然后,对这些子载波进行调制,将数据编码为正弦或余弦波形。
最后,使用FFT将调制后的子载波合并为一个频域信号,并通过信道进行传输。
OFDM技术具有以下几个重要应用:1.无线通信:OFDM广泛应用于无线通信领域,如Wi-Fi(无线局域网)、LTE(长期演进)等。
由于OFDM技术对多径干扰具有较强的抵抗能力,能够有效提高系统的容量和覆盖范围。
2.数字电视:OFDM被用于数字电视领域,如DVB-T(数字视频广播-地面传输)和DVB-T2等系统。
通过将数字电视信号分成多个子载波,OFDM技术能够有效抵抗多径干扰和频率选择性衰落,提高信号质量和传输效率。
3.宽带接入:OFDM也被用于宽带接入技术,如ADSL(非对称数字用户线路)和VDSL(对称数字用户线路)。
OFDM技术可以利用传输线路的频域衰减特性,提高传输速率和抗干扰能力,实现高速宽带接入。
4.光纤通信:OFDM技术也可以应用于光纤通信系统中,如CO-OFDM (相干光正交频分复用)系统。
通过将光信号分割为多个子载波,CO-OFDM可以提高光纤通信系统的容量和传输距离。
总结起来,OFDM技术的优点在于其对频域干扰和多径干扰有较强的抵抗能力,能够提高系统的性能和可靠性。
随着无线通信和数字传输技术的不断发展,OFDM技术将继续在各个领域发挥重要作用。
无线通信中的OFDM技术原理及应用教程OFDM技术(正交频分复用技术)是现代无线通信领域中常用的一种多载波调制技术。
它能够有效地抵抗多径传播和频偏等问题,提高无线信号的传输质量和系统容量,被广泛应用于Wi-Fi、LTE等无线通信标准中。
本文将从OFDM技术的原理和应用两个方面进行介绍。
一、OFDM技术的原理OFDM技术将高速数据流分为多个较低速率的子载波,每个子载波之间正交,通过多个子载波同时传输数据。
这样可以充分利用频谱,并且能够抵抗多径传播带来的码间干扰。
OFDM系统包含三个主要的过程:调制、并行传输和接收端处理。
1. 调制:OFDM系统使用QAM或PSK等调制方式将原始数据信号转换为复数形式的符号。
复数符号在频域上表示为一个复数序列。
每个复数符号代表一个子载波上的数据。
2. 并行传输:OFDM系统将调制后的符号并行地发送到不同的子载波上。
每个子载波负责传输一部分数据,子载波之间正交避免了码间干扰。
3. 接收端处理:接收端利用FFT(快速傅里叶变换)将接收到的OFDM信号从频域转换为时域。
然后,对每个子载波信号进行解调和译码,将其恢复为原始数据信号。
二、OFDM技术的应用OFDM技术在无线通信领域有广泛的应用,以下列举了几个主要的应用领域。
1. Wi-Fi网络:OFDM技术是Wi-Fi网络中使用的一种调制技术。
Wi-Fi网络使用的是802.11标准,其中包括了多个子标准,如802.11a、802.11g和802.11n等。
这些子标准中的大部分都采用了OFDM技术,用于提供高速、稳定的无线网络连接。
2. 移动通信:OFDM技术也被广泛应用于移动通信领域,如LTE(Long Term Evolution)网络。
LTE网络采用了OFDMA(OFDM Access)技术,将频谱划分为不同的子载波,用于同时传输多个用户的数据。
这样可以提高系统容量和频谱效率,实现高速的移动数据传输。
3. 数字电视和广播:OFDM技术在数字电视(DVB-T)和广播(DAB)中也有应用。
ofdm载波传输原理OFDM(正交频分复用)是一种多载波传输技术,是目前最常用的无线通信技术之一。
它通过将高速数据流分成多个低速子载波来传输数据,从而提高了数据传输的可靠性和效率。
本文将介绍OFDM 的原理以及它在无线通信中的应用。
OFDM的基本原理是将一个高速数据流分成多个低速子载波进行传输。
每个子载波都是正交的,即它们之间没有相互干扰。
这使得OFDM能够有效地抵抗多径效应和频率选择性衰落等信道扰动,提高了数据传输的可靠性。
另外,由于每个子载波的传输速率较低,因此每个子载波的传输距离也相应较短,降低了传输中的功率要求。
在OFDM系统中,数据流首先被分成多个并行的低速子流。
然后,每个子流通过一个调制器进行调制,将数字信号转换为模拟信号。
接下来,这些模拟信号经过一个IFFT(反快速傅里叶变换)模块,将其转换为时域信号。
最后,这些时域信号经过一个并行到串行转换器,将其转换为串行信号,并通过无线信道进行传输。
在接收端,接收到的串行信号首先通过一个串行到并行转换器,将其转换为并行信号。
然后,这些并行信号经过一个FFT(快速傅里叶变换)模块,将其转换为频域信号。
接下来,这些频域信号经过一个解调器进行解调,将其转换为数字信号。
最后,这些数字信号经过重新组合,恢复为原始的数据流。
OFDM技术在无线通信中有着广泛的应用。
首先,它被广泛应用于Wi-Fi、4G和5G等无线通信标准中。
由于OFDM能够提供较高的数据传输速率和较好的抗干扰能力,因此它成为了无线通信领域的主流技术。
其次,OFDM也被应用于数字电视和数字音频广播等领域。
在数字电视中,OFDM能够提供更高的频谱效率和更好的抗多径效应能力,从而提高了电视信号的质量。
在数字音频广播中,OFDM能够提供更好的信号覆盖范围和抗干扰能力,使得音频信号的传输更加稳定和可靠。
总结起来,OFDM是一种多载波传输技术,通过将高速数据流分成多个低速子载波进行传输,提高了数据传输的可靠性和效率。
频分复用及应用实例
频分复用
频分复用(FDM,Frequency Division Multiplexing)就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带(或称子信道),每一个子信道传输1路信号。
频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和,同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰,应在各子信道之间设立隔离带,这样就保证了各路信号互不干扰(条件之一)。
频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作,每一路信号传输时可不考虑传输时延,因而频分复用技术取得了非常广泛的应用。
频分复用技术除传统意义上的频分复用(FDM)外,还有一种是正交频分复用(OFDM)。
频分复用及应用实例
一、频分复用
概念:多路复用是将若干路彼此无关的消息信号合并在一起,在一个信道中进行传输。
频分复用技术1 频分复用技术简介频分复用技术(Frequency Division Multiplexing,FDM)是一种多路复用技术,即将不同的信号通过频域分割,分别占用不同的频带进行传输,解决了多个信号同时传输时容易发生的干扰问题。
FDM是一种比较简单、实用的技术,广泛应用于各种通信系统中,如有线电视、卫星通信等。
2 频分复用技术原理当多个信号需要同时传输时,可以将它们分配给不同的频带进行传输,这就是频分复用技术的原理。
对于每一个需要传输的信号,通过一个带通滤波器将其发射频带分离出来,并进行调制。
传输端将分离后的信号通过调制后叠加到一条信号线上,同时接收端也需要将接收到的信号进行分离,将不同的信号分配给不同的解调器进行解调。
3 频分复用技术优缺点频分复用技术具有如下优点:1. 可以使用现有的信道资源,提高信道的利用率;2. 传输距离远,可以节省布线成本;3. 简单易用,对于不同的信号源没有特殊要求;4. 多路复用容量大,可以同时传输多路信号。
缺点是:1. 系统复杂度不高,但需要大量的滤波器和解调器,增加整个系统的设计难度和成本。
2. 带宽分配固定,不适合于频率资源紧张的情况。
4 频分复用技术应用频分复用技术已经广泛应用于通信系统中,如有线电视、卫星通信、移动通信等。
其中,有线电视频分复用技术可以将多个通道的信号通过同一根传输线纵向区分,也可以将多个信号叠加在同一信道中,实现多频段上的信号混合传输,提高了信号的载荷效率;移动通信频分复用技术则采用了CDMA技术对频段进行了扩展,支持跨越较大的距离传输信号。
5 总结频分复用技术是一种简单、高效的多路复用技术,通过占用不同的频段来分别传输多路信号,提高了信道利用率,同时也减少了系统的复杂度和布线成本。
在通信系统中得到广泛应用,对于改善信号传输质量、提高信号传输速度等方面都有重要作用。
典型的多路复用技术一、引言多路复用技术是指在同一个信道上同时传输多个信号的技术,它可以大幅提高信道的利用率,减少资源浪费。
本文将介绍典型的多路复用技术,包括频分复用、时分复用和码分复用。
二、频分复用(FDM)1.基本原理频分复用是指将不同频率的信号通过频带划分后同时传输在同一个信道上。
这种技术需要将不同频段的信号转换成不同的载波信号,再通过调制和解调来实现多路复用和解复用。
2.应用场景频分复用常被应用于电视广播、电话通讯等领域。
3.优缺点优点:可以实现大量用户同时使用一个信道,提高了资源利用率;不会干扰其他频段上的通讯。
缺点:需要占据较大的带宽;需要精确控制各个载波之间的间隔。
三、时分复用(TDM)1.基本原理时分复用是指将多个信号按照时间顺序依次发送,在接收端通过时间划分来实现多路解析。
这种技术需要在发送端对每个输入信号进行时间片划分,并且在接收端对每个时间片进行识别和解析。
2.应用场景时分复用常被应用于数字通信、计算机网络等领域。
3.优缺点优点:可以实现大量用户同时使用一个信道,提高了资源利用率;带宽利用率高。
缺点:需要在发送端和接收端进行精确的同步控制;当用户数量过多时,时间片长度会变得非常短,造成信噪比下降。
四、码分复用(CDMA)1.基本原理码分复用是指将不同的信号通过不同的码分别进行编码,并且在传输过程中保持相互独立。
这种技术需要将不同的信号转换成数字序列,并且通过调制和解调来实现多路复用和解复用。
2.应用场景码分复用常被应用于移动通讯、卫星通讯等领域。
3.优缺点优点:可以实现大量用户同时使用一个信道,提高了资源利用率;抗干扰能力强。
缺点:需要较为精确的频率控制;系统复杂度较高。
五、总结多路复用技术是现代通讯领域中必不可少的技术之一。
频分复用、时分复用和码分复用都有各自的优缺点,应根据具体的应用场景来选择合适的技术。
无论哪种技术,都需要精确控制各个信号之间的时序和频率,以保证通讯质量。
2015届学士学位论文频分复用原理及其应用研究频分复用原理及其应用研究摘要频分复用(FDM)是通信系统中信号多路复用方式中的一种,本质上是依据频率来分隔信道的。
频分复用技术在当今通信领域有着很重要的地位。
根据性质和特点的不同频分复用还可以被细分为传统的频分复用(FDM)和正交频分复用(OFDM)。
本论文主要由以下几个部分组成。
第一部分介绍频分复用基本原理,系统实现以及其应用特点;第二部分介绍正交频分复用的基本原理及DFT的实现;第三部分主要介绍在实际应用中当载波频率接近时,频谱会发生重叠,传统的频分复用解调效果容易出现失真,正交频分复用由于其载波的正交性特点,在频谱发生重叠时可以保证解调效果;最后通过MATLAB程序中的SIMULINK仿真图来表现正交频分复用的优越之处。
关键词频分复用;正交频分复用;MA TLAB仿真Frequency division multiplexing principle and its applicationresearchAbstract Frequency division multiplexing (FDM) is a kind of signal multiplexing mode in communication system, which is divided by frequency channel essentially. Frequency division multiplexing technology is very widely used in today's communication. Frequency division multiplexing can also be divided into the traditional frequency division multiple(FDM) and orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) depending on the nature and characteristics.This paper consists of the following parts. The basic principle of frequency division multiplexing, system implementation and its application characteristics are introduced in the first part . The basic principle of orthogonal frequency division multiplexing and its realization of DFT are introduced in the second part .Due to its characteristics ,orthogonal frequency division multiplexing can guarantee the demodulation compare with the traditional frequency division multiplexing when the carrier frequency is close to in the practical application, spectrum overlap happens ,which is introduced in the third part .Finally by SIMULINK of MA TLAB simulation diagram to show the superiority of the orthogonal frequency division multiplexing.Keywords Frequency division multiplexing; Orthogonal frequency division Multiplexing ;MA TLAB simulation淮北师范大学2015届学士毕业论文频分复用原理及其应用目录1.引言 (1)2频分复用基本原理及实现 (2)2.1频分复用的基本原理 (2)2.2 频分复用系统应用及其特点 (2)3正交频分复用基本原理及实现 (4)3.1正交频分复用原理 (4)3.2 DFT的实现 (6)3.3 正交频分复用的优缺点 (8)4频分复用原理的应用 (9)4.1系统仿真主要模块的介绍 (9)4.2频分复用系统仿真的实际应用分析 (9)4.3 仿真结果分析 (14)结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)淮北师范大学2015届学士毕业论文频分复用原理及其应用1.引言在通信系统中,一般情况下用来传输信号的物理信道的传输能力是比一路传输信号的需求要大的很多,这时候就可以让多路信号共同来利用该物理信道。
这样一来通过多路信号共同使用一条物理信道就能够大大的提高信道的利用率,避免了大量资源的浪费。
本文所讨论的频分复用就是根据就是利用这一原理来实现的,相比单载波信号传输它具有更高的效率和信道利用率。
随着社会科技的快速发展,人们之间的交流与联系进一步的加强,这使得对于通信功能,宽带服务的等要求进一步提高。
但是因为现代社会的发展,无线传输环境却变得越来越恶劣,出现了很多很难解决的信号传输问题。
这时候频分复用技术的提出给这些难题带来了解决的方法。
伴随着DSP芯片技术的快速发展,结合正交频分复用的良好结合性,正交频分复用技术正在逐渐开始得到通信领域开发人员越来越多的关注和开发[1]。
现代通信宽带数字业务大量出现,传输的码元速率的要求不断再提高,传输带宽也需要更宽。
传统的串行单载波调制除了实现设备复杂,浪费信道资源,在实际应用中还容易出现码间串扰问题。
所以有后来有了FDM方式传输的提出,FDM是多载波传输方式,多载波传输的优点是可以使每路传输数据码元宽度变的更宽,有效改善码间干扰问题,如果进一步使用正交频分复用技术(OFDM),根据其特性可以让每一路载波信号间间隔相应地减小,从而使得整个信号传输系统在频带利用效率方面得到显著的改善[2]。
本论文由两大部分组成,第一部分是就频分复用原理和正交频分复用原理及其应用研究展开介绍与讨论,分析频分复用原理,研究它们的优缺点,了解它们的系统组成和实现过程。
第二部分是采用MATLAB仿真来体现实际的应用过程中正交频分复用的频谱利用资源利用率更高优点,主要介绍其仿真图像,用图形的形式来表达它的优越性和效率性。
频分复用原理的提出和正交频分复用的广泛应用,给通信原理的信号传输带来了新的活力,解决很多应用问题上遇到的难题,具有很强的理论和现实意义。
2频分复用基本原理及实现2.1频分复用的基本原理在通信系统信号传输过程中,因为要传送的信号带宽是有限的,而线路可使用的带宽则相对是比较大的。
所以在信号传输过程可以通过将信道带宽划分成互不重叠的很多2.2 频分复用系统应用及其特点下面通过一个具体的实例来讲述频分复用的发送原理和接收原理,如图2所示这是一个三路信号的复用实例。
整个原理框图由滤波器,调制器,传输信道以及解调器构成。
三路输入信号分别是f 1(t),f 2(t),f 3(t)。
三路信号在发送端首先经过信号调制实现频谱搬移,这里的LPF 功能是为了使输入信号频率不至于过宽,随后将调制后的载波合成再进行二次调制送入信道中去。
分析可知第一次调制后上边带所合成的频谱是从W 01到W 03+Wm ,这里三路信号本身占有Wm 宽的频带,三路信号之间还设有空的频带用来防止三路信号频谱发生重叠。
这是一个二级调制系统,第二次调制是为了让第一次调制后的合成频谱再进行一次频谱的搬移,在这个过程中其频带宽度不会发生改变。
接收端解调与图2 FDM实例系统原理框图在通信系统中频分复用技术模拟信号处理方面得到相当多的应用,其主要的优点是信道的利用率高,技术手段比较成熟;缺点是所使用的传输设备相对比较复杂,很多时候滤波器的设定是一个很难解决的问题,而且在信道复用和信号传输时候,调制解调等过程中出现非线性失真问题很难得到解决,当这一类问题出现时会使得传输信号出现彼此扰乱问题。
3正交频分复用基本原理及实现3.1正交频分复用原理OFDM 从实质上来说是一种特殊的频分复用形式,在同传统频分复用(FDM )相比较可以总结出OFDM 有以下几个特点:1.不需要设置空闲频带作为保护频带,子载波之间可以存在频谱重叠,这样一来在信号传输过程中传输速率和带宽利用效率有着显著的改善;2.每路子载波的调制是多进制;3.每路已调信号严格的正交以方便接收端能完全分离各路信号;4.对子载波的调制制度是可以进行选择的,在实际应用过程中能够由各信道特性的差别来选择使用合适的制度,调制制度相当的灵活。
下面来证明正交频分复用体系里N 个子载波正交特性,通常子载波可以记作为: )2cos()(x k k k k t f B t ϕπ+= )(1,,1,0k -=N (3-1)(B k 表示载波的振幅;初始相位由K ϕ表示;f k 为频率) 因此下面的公式可以用来表示这N 路子信号的和:)2cos()(x (s 11k k N ok K N k k t f B t t ϕπ+==∑∑-=-=)(3-2) 复数形式如下k k t f j N K K e B t ϕπ+-=∑=210)(s (3-3)若是想使这N 路信号在接收的时候可以彻底的分离开来,便需要它们各路子载波间满足正交正交性作为前提。
这要求在码元持续时间T S 内有:0)2cos()2(cos 0=++⎰i i T k kt f t fSϕπϕπ (3-4)通过积分得:)f (f 2)sin()f (f 2)sin()f (f 2])T f (f sin[2)f (f 2])T f (f sin[2i k i k i k s i k i k s i k =---++---+-+++++πϕϕπϕϕπϕϕππϕϕπi k i k i k i k 算的结果得n)f -(f )f (f k k ==+S i S i T m T ,(m 和n 均为正横数) 因此有s s T n m T n m 2/)(f 2/)(f i k -=+=, 即要求子载波频率满足s T k 2/f k = (k 为整数) 子载波间的频率间隔 s T n /f f f i k =-=∆所以最小载频间隔为 s T /1f min =∆ 也可以说在频率间隔为最小频率间隔的整数倍的时候,载波间都是正交的。