【正文】 目 錄 OFDM 技術(shù)及其應(yīng)用 ................................................... 3 摘 要 ............................................................................. 4 Abstract .......................................................................... 5 前 言 ............................................................................. 7 第 1 章 OFDM 技術(shù) ..................................................... 8 第 1 節(jié) OFDM 基本原理簡(jiǎn)介 ................................... 15 第 2 節(jié) OFDM 的 算法理論 與基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ......... 16 第 3 節(jié) OFDM 技術(shù)特點(diǎn) ........................................... 22 第 4 節(jié) OFDM 技術(shù)突出的地方 ............................... 24 第 5 節(jié) OFDM 的技術(shù)優(yōu)點(diǎn) ....................................... 26 第 6 節(jié) OFDM 的兩個(gè)缺陷 ....................................... 27 第 2 章 OFDM 技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用 ............... 30 第 1 節(jié) 高清晰度數(shù)字電視廣播 ............................... 30 第 2 節(jié) 無線局域網(wǎng) ................................................... 31 第 3 節(jié) 寬帶無線接入 ............................................... 33 第 4 節(jié) 3G CDMA 的新概念 ..................................... 34 第 3 章 OFDM 技術(shù)在設(shè)備制造和運(yùn)行中的優(yōu)勢(shì) ... 37 第 4 章 下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的 OFDM 技術(shù) ...... 44 第 5 章 OFDM 技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景 ................... 54 小 結(jié) ........................................................................... 62 致 謝 ........................................................................... 63 參考文獻(xiàn) ..................................................................... 65 結(jié)束語 ......................................................................... 67 OFDM 技術(shù)及其應(yīng)用 摘 要 OFDM技術(shù)是一種多載波調(diào)制技術(shù)，最初用于軍事通信，由于采用 DFT實(shí)現(xiàn)多載波調(diào)制，同時(shí) LSI的發(fā)展解決了 IFFT/FFT的實(shí)現(xiàn)問題以及其他關(guān)鍵技術(shù)的突破， OFDM開始向諸多領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用轉(zhuǎn)化，現(xiàn)在成為一種很有發(fā)展前途的調(diào)制技術(shù)。本文首先分析了 OFDM的基本原理，并說明其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，然后提及有關(guān) OFDM技術(shù)發(fā)展方面的一些信息?，F(xiàn)在，OFDM在許多領(lǐng)域取得成功應(yīng)用，這里對(duì)有關(guān)無線局域網(wǎng)中的 OFDM應(yīng)用現(xiàn)狀 作了簡(jiǎn)要說明， 對(duì) OFDM的應(yīng)用前景也作了展望。 關(guān)鍵詞 ：正交頻分復(fù)用（ OFDM），原理，特點(diǎn)，發(fā)展，應(yīng)用 Abstract Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) is a kind of technology of MultiCarrier Modulation(MCM).Depending on Discrete Fourier Transform( DFT) to realize MCM and the quick development of Large Scale Integration( LSI) to solve the question of the solution of IFFT/FFT,OFDM began to be using practically in many fields and is being a prosperous this paper,firistly the principles of OFDM are analyzed and its characters(merit and defect) are reviewed,then some information about the development of OFDM is current time,OFDM has succeeded in many fields, given an example,the present situation of using OFDM on wireless local area is stated,finally the prospect of using OFDM is imaged. Keywords:OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(OFDM)。Character。Development。Present Situation and Prospect of Application 前 言 隨著通信技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，如今的通信傳輸方式可以說多種多樣，變化日新月異，從最初的有線通信到無線通信，再到現(xiàn)在的光纖通信。然而，從通信技術(shù)的實(shí)質(zhì)來看， 上面所述基本上都是傳輸介質(zhì)和信道的變化，突破性的進(jìn)展并不多。近年來，隨著DSP 芯片技術(shù)的發(fā)展，傅立葉變換／反變換、高速M(fèi)odem 采用的 64／ 128／ 256QAM 技術(shù)、柵格編碼技術(shù)、軟判決技術(shù)、信道自適應(yīng)技術(shù)、插入保護(hù)時(shí)段、減少均衡計(jì)算量等成熟技術(shù)的逐步引入， OFDM 作為一種可以有效對(duì)抗信號(hào)波形間干擾的高速傳輸技術(shù) ，引起了廣泛關(guān)注。人們開始集中越來越多的精力開發(fā) OFDM 技術(shù)在移動(dòng)通信領(lǐng)域的應(yīng)用，預(yù)計(jì)第三代以后的移動(dòng)通信的主流技術(shù)將是 OFDM 技術(shù)。 第 1章 OFDM 技術(shù) OFDM 的英文全 稱為 Orthogonal （直角的，相互垂直的） Frequency Division Multiplexing，中文含義為正交頻分復(fù)用技術(shù)。這種技術(shù)是 HPA 聯(lián)盟（ HomePlug Powerline Alliance）工業(yè)規(guī)范的基礎(chǔ)，它采用一種不連續(xù)的多音調(diào)技術(shù)，將被稱為載波的不同頻率中的大量信號(hào)合并成單一的信號(hào)，從而完成信號(hào)傳送。 由于這種技術(shù)具有在雜波干擾下傳送信號(hào)的能力，因此常常會(huì)被利用在容易外界干擾或者抵抗外界干擾能力較差的傳輸介質(zhì)中 。 其實(shí)， OFDM 并不是如今發(fā)展起來的新技術(shù)，OFDM 技術(shù)的應(yīng)用已有 近 40 年的歷史，主要用于軍用的無線高頻通信系統(tǒng)。但是，一個(gè) OFDM 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，從而限制了其進(jìn)一步推廣。直到 70年代，人們提出了采用離散傅立葉變換來實(shí)現(xiàn)多個(gè)載波的調(diào)制，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使得 OFDM 技術(shù)更趨于實(shí)用化。八十年代，人們研究如何將 OFDM 技術(shù)應(yīng)用于高速 MODEM。進(jìn)入九十年代以來， OFDM技術(shù)的研究深入到無線調(diào)頻信道上的寬帶數(shù)據(jù)傳輸。目前 OFDM 技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于廣播式的音頻和視頻領(lǐng)域和民用通信系統(tǒng)中，主要的應(yīng)用包括：非對(duì)稱的數(shù)字用戶環(huán)路（ ADSL）、 ETSI 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字音頻廣播（ DAB）、數(shù) 字視頻廣播（ DVB）、高清晰度電視 (HDTV）、無線局域網(wǎng)（ WLAN）等。 OFDM 是一種無線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù)。無線信道的頻率響應(yīng)曲線大多是非平坦的，而 OFDM技術(shù)的主要思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸。這樣，盡管總的信道是非平坦的，具有頻率選擇性，但是每個(gè)子信道是相對(duì)平坦的，在每個(gè)子信道上進(jìn)行的是窄帶傳輸，信號(hào)帶寬小于信道的相應(yīng)帶寬，因此就可以大大消除信號(hào)波形間的干擾。由于在 OFDM 系統(tǒng)中各個(gè)子信道的載波相互正交，于是它們的頻譜 是相互重疊的，這樣不但減小了子載波間的相互干擾，同時(shí)又提高了頻譜利用率。 OFDM 技術(shù)屬于多載波調(diào)制（ MultiCarrier Modulation, MCM）技術(shù)。有些文獻(xiàn)上將 OFDM 和MCM 混用，實(shí)際上不夠嚴(yán)密。 MCM 與 OFDM 常用于無線信道，它們的區(qū)別在于： OFDM 技術(shù)特指將信道劃分成正交的子信道，頻道利用率高；而MCM，可以是更多種信道劃分方法。 OFDM 技術(shù)的推出其實(shí)是為了提高載波的頻譜利用率，或者是為了改進(jìn)對(duì)多載波的調(diào)制用的 ， 它的特點(diǎn)是各子載波相互正交，使擴(kuò)頻調(diào)制后的頻譜可以相互重疊，從而減小 了子載波間的相互干擾 。在對(duì)每個(gè)載波完成調(diào)制以后，為了增加數(shù)據(jù)的吞吐量，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋植捎昧艘环N叫作HomePlug 的處理技術(shù)，來對(duì)所有將要被發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)位的載波進(jìn)行合并處理，把眾多的單個(gè)信號(hào)合并成一個(gè)獨(dú)立的傳輸信號(hào)進(jìn)行發(fā)送。 另外 OFDM 之所以備受關(guān)注，其中一條重要的原因是 它可以利用離散傅立葉反變換 /離散傅立葉變換（ IDFT/DFT）代替多載波調(diào)制和解調(diào)。 OFDM 增強(qiáng)了抗頻率選擇性衰落和抗窄帶干擾的能力。在單載波系統(tǒng)中，單個(gè)衰落或者干擾可能導(dǎo)致整個(gè)鏈路不可用，但在多載波的 OFDM 系統(tǒng)中，只會(huì)有 一小部分載波受影響。此外，糾錯(cuò)碼的使用還可以幫助其恢復(fù)一些載波上的信息。通過合理地挑選子載波位置，可以使 OFDM 的頻譜波形保持平坦，同時(shí)保證了各載波之間的正交。 OFDM 盡管還是一種頻分復(fù)用（ FDM） ，但已完全不同于過去的 FDM。 OFDM 的接收機(jī)實(shí)際上是通過 FFT 實(shí)現(xiàn)的一組解調(diào)器。它將不同載波搬移至零頻，然后在一個(gè)碼元周期內(nèi)積分，其他載波信號(hào)由于與所積分的信號(hào)正交，因此不會(huì)對(duì)信息的提取產(chǎn)生影響。 OFDM 的數(shù)據(jù)傳輸速率也與子載波的數(shù)量有關(guān)。 OFDM 每個(gè)載波所使用的調(diào)制方法可以不同。各個(gè)