5G无线通信中的OFDM符号详解及延伸
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2023-03-02
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OFDM 符号
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) ，即正交频分复用，是一种用于
数字通信的调制技术，它将数据流分为多个子载波，每个子载波都以不同的频率传输数
据，被广泛应用于现代数字通信系统中，如 Wi-Fi，DAB，DVB，LTE，5G NR 等。
OFDM 符号是 OFDM 技术中的一个重要组成部分，它是在子载波上传输信息的基本单
位。
OFDM 符号由一组正交的子载波组成，每个子载波上携带独立的信息。因为子载波
之间正交，所以它们可以在同一频段上同时传输信息，从而实现了高效的频谱利用。
OFDM 符号通常使用快速傅里叶变换（FFT）来实现，将时域的数据序列转换为频域的
子载波信号。
OFDM 符号的特点是抗多径衰落和频偏干扰能力强，同时也容易实现频率同步。
OFDM 技术已经成为现代数字通信系统中的一种关键技术，为高速数据传输提供了有效
的解决方案。
OFDM 符号有 3 个不同的特性，分别是正交、频分、复用。
1. OFDM 的基本原理和概念
1.1. 子载波和符号
1.1.1. 子载波
子载波（subcarrier）是数字通信中的一个概念，它是在正交频分复用（OFDM）系
统中使用的一种调制技术。在 OFDM 系统中，将宽带信号分成多个独立的子信道，每个
子信道都可以看作是一个独立的信号载波，称为子载波。
在 OFDM 系统中，将频率范围分成多个子载波，每个子载波都有一个固定的频率和
相位，可以独立传输数据，如 5G NR 系统中，将 100MHz 的带宽，按照 15KHz 的子载波
带宽进行分配，可以分成 3000 都个子载波，而 4G LTE 20MHz 系统中的子载波仅有 372
个。每个子载波的频带宽度比整个带宽窄很多，这样可以减少频带的浪费，并且在接收
端可以更容易地进行信号分离和恢复。
OFDM 系统中使用的子载波数量往往非常大，因此可以同时传输多个独立的数据
流。这种技术在现代数字通信中得到了广泛的应用，例如在 Wi-Fi、LTE、数字电视等领
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