20世紀(jì)中期,人們提出了頻帶混疊的多載波通信方案,選擇相互之間正交的載波頻率作子載波,也就是我們所說(shuō)的正交頻分復(fù)用(OrthogONalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)技術(shù)。這種“正交”表示的是載波頻率間精確的數(shù)學(xué)關(guān)系。按照這種設(shè)想,OFDM既能充分利用信道帶寬,也可以避免使用高速均衡和抗突發(fā)噪聲差錯(cuò)。
目前,OFDM已經(jīng)被國(guó)外的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)采用,如IEEE802.11a和ETSI(歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì))的HiperL-AN/2標(biāo)準(zhǔn)同樣采用OFDM作為調(diào)制方式,有線傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用也同樣采用了基于OFDM的調(diào)制復(fù)用技術(shù),如在xDSL中的離散多音頻系統(tǒng)和有線調(diào)制器應(yīng)用。
OFDM是一種特殊的多載波調(diào)制技術(shù),用戶的信息首先要經(jīng)過(guò)串行到并行的轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)變成多個(gè)低速率的數(shù)據(jù)碼流,通過(guò)編碼之后,調(diào)制為射頻信號(hào),傳統(tǒng)的調(diào)制技術(shù)在同一個(gè)時(shí)刻只能用一種頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送,而OFDM則可以在正交的頻率上同時(shí)發(fā)送多路信號(hào),可以說(shuō)是并行的傳送多路信號(hào),這樣OFDM能夠充分地利用信道的帶寬。OFDM不用帶通濾波器來(lái)分隔子載波,而是通過(guò)快速傅立葉變換(FFT)來(lái)選用那些即便混疊也能夠保持正交的波形。
OFDM盡管還是一種頻分復(fù)用(FDM),但已完全不同于過(guò)去的FDM。OFDM的接收機(jī)實(shí)際上是通過(guò)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系統(tǒng)的子載波可以自適應(yīng)地根據(jù)信道的情況選擇調(diào)制方式,并且能夠?qū)崿F(xiàn)在各種調(diào)制方式之間的切換。選擇和切換的原則是頻譜利用率和誤碼率之間的平衡選擇。在通常的通信系統(tǒng)中,為了保持一定的可靠性,選擇通過(guò)采用功率控制和自適應(yīng)調(diào)制協(xié)調(diào)工作的技術(shù)。信道好的時(shí)候,發(fā)射功率不變,可以增強(qiáng)調(diào)制方式(如64QAM),或者在低調(diào)制(如QPSK)時(shí)降低發(fā)射功率。功率控制與自適應(yīng)調(diào)制要取得平衡,也就是說(shuō)對(duì)于一個(gè)遠(yuǎn)端發(fā)射臺(tái),它有良好的信道,若發(fā)送功率保持不變,可使用較高的調(diào)制方案如64QAM;若功率可以減小,調(diào)制方案也相應(yīng)降低,可使用QPSK。
、賻瑱z測(cè),②載波頻率偏差及校正,③采樣偏差及校正。