OFDM的基本原理剖析 |
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1 从 FDM 到 OFDM
早期发展的无线网络或移动通信系统, 是使用单载波调制 (Single-carrier Modulation) 技术,单载波调制是将要传送的信号 ( 语音或数据 ) ,隐藏在一个载波上,再藉由天 线传送出去。信号假设是隐藏于载波的振幅,则有 AM 、 ASK 调制系统;信号假设 是隐藏于载波的频率,则有 FM 、 FSK 调制系统;信号假设是隐藏于载波的相位, 则有 PM 、 PSK 调制系统。
使用单载波调制技术的通讯系统,假设要增加传输的速率,所须使用载波的带宽必 须更大,即传输的符元时间长度 (Symbol Duration) 越短,而符元时间的长短会影响 抵抗通道延迟的能力。假设载波使用较大的带宽传输时,相对的符元时间较短,这 样的通讯系统只要受到一点干扰或是噪声较大时,就可能会有较大的误码率 (Bit Error Ratio, BER) 。
为降低解决以上的问题,因此发展出多载波调制 (Multi-carrier Modulation) 技术,其 概念是将一个较大的带宽切割成一些较小的子通道 (Subchannel) 来传送信号,即是 使用多个子载波
(Subcarrier) 传来送信号,利用这些较窄的子通道传送时,会使子 通道内的每一个子载波的信道频率响应看似平坦,这就是分频多任务
(Frequency Division Multiplexing, FDM) 观念。
因为带宽是一个有限的资源,假设频谱上载波可以重迭使用,那就可以提高频谱效 率 (Spectrum Efficiency,η) , 所以有学者提出正交分频多任务 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 的技术架构。 FDM 与 OFDM 两者最大的差异,在 OFDM 系统架构中每个子信道上的子载波频率是互相正交,所以频谱上虽然重迭, |
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