OFDM原理和基带信号模
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2009-03-14
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OFDM 原理和基带信号模型
http://www.enet.com.cn 2007 年 01 月 15 日 15：22 来自论坛
【导读】：正交频分复用 OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex)是一种多载波调制方式，通过减小和消除码间串
扰的影响来克服信道的频率选择性衰落。它的基本原理是将信号分割为 N 个子信号，然后用 N 个子信号分别调制 N 个相互正交
的子载波。由于子载波的频谱相互重叠，因而可以得到较高的频谱效率。近几年 OFDM 在无线通信领域得到了广泛的应用。
正交频分复用 OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex)是一种多载波调制方式，通过减小和消
除码间串扰的影响来克服信道的频率选择性衰落。它的基本原理是将信号分割为 N 个子信号，然后用 N
个子信号分别调制 N 个相互正交的子载波。由于子载波的频谱相互重叠，因而可以得到较高的频谱效率。
近几年 OFDM 在无线通信领域得到了广泛的应用。
当调制信号通过无线信道到达接收端时，由于信道多径效应带来的码间串扰的作用，子载波之间不再
保持良好的正交状态，因而发送前需要在码元间插入保护间隔。如果保护间隔大于最大时延扩展，则所有
时延小于保护间隔的多径信号将不会延伸到下一个码元期间，从而有效地消除了码间串扰。当采用单载波
调制时，为减小 ISI 的影响，需要采用多级均衡器，这会遇到收敛和复杂性高等问题。
图是 OFDM 基带信号处理原理图。其中，（a）是发射机工作原理，（b）是接收机工作原理。
OFDM 基带信号处理原理图
在发射端，首先对比特流进行 QAM 或 QPSK 调制，然后依次经过串并变换和 IFFT 变换，再将并行数
据转化为串行数据，加上保护间隔（又称“循环前缀”），形成 OFDM 码元。在组帧时，须加入同步序列和
信道估计序列，以便接收端进行突发检测、同步和信道估计，最后输出正交的基带信号。
当接收机检测到信号到达时，首先进行同步和信道估计。当完成时间同步、小数倍频偏估计和纠正后，
经过 FFT 变换，进行整数倍频偏估计和纠正，此时得到的数据是 QAM 或 QPSK 的已调数据。对该数据进
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