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正交頻分復用(OFDM=Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一種廣泛使用的調制方案，是4G/5G移動通信系統(tǒng)的基礎。在寬帶多載波方案中，信息符號在緊密間隔的正交子載波上進行多路復用。這使得數據可以在并行信道上傳輸，只要子載波的正交性不被無線信道破壞。這種數據傳輸的關鍵優(yōu)勢是，其正交性屬性允許使用單抽頭均衡器來檢測接收端的傳輸數據。因此，它提供了一個低復雜度的解決方案，以在頻繁的選擇性信道(如靜態(tài)多徑無線信道)中進行可靠的通信。 為了更好地了解什么是OFDM技術，收集整理了相關資料，OFDM技術系列主要分為以下四個部分：

一、OFDM引論

二、OFDM基本原理

在基于OFDM技術的通信系統(tǒng)中，FFT/IFFT起著重要作用。隨著半導體產業(yè)逐漸成熟，大規(guī)模集成電路有利支撐起復雜電路運算，以FPGA和基帶SoC芯片為代表的基帶處理器，在4G時代逐漸走向市場。 在現代無線通信中，通常還會在收發(fā)鏈路中增加信道編/解碼、加/解擾、MIMO天線預編碼等處理。同時，為了靈活適應不同通信應用場景，眾多參數需要高層配置，高速低延時的實際需求，這無疑會給基帶設計帶來巨大挑戰(zhàn)。

三、OFDM在AWGN信道中的性能

我們需要注意的是，在實際的通信中，通信信道并非是完全符合AWGN信道模型，可能經歷室內/室外的復雜多徑信道，同時也可能出現在高速場景中。因此，在高階調制下，復雜的信道環(huán)境，會對通信系統(tǒng)的性能產生巨大的影響。 高斯分布或正態(tài)分布是一種統(tǒng)計特性，在無線通信中可用于建立信道模型，同時對于接收機的軟解調算法具有重要的作用。 此外，我們可根據星座圖分布情況，判斷信道質量和接收機的性能。我們所希望看到的情況是，星座圖盡可能分布在標準模板上，這樣有利于信道解碼。在實際情況中，受信道環(huán)境、路損或接收功率的影響，星座圖不一定“完美”，可能出現發(fā)散、轉圈、整體旋轉等“意外”，則需要考慮是否SNR過低、存在時偏、頻偏等。

四、OFDM在經寬帶信道的傳輸特性

對于OFDM系統(tǒng)來說，在進行幀結構設計時，需要考慮覆蓋距離，進而確保CP的長度能夠“抵消”信道傳輸延遲。 此外，考慮到硬件實現的復雜度和資源有限，需要在性能和可實現之間折中。比如，在信道估計中，既可以在頻域做，也可以在時域做，但是，通常都選擇在頻域進行信道估計，這就是考慮了經過OFDM解調后，再次從頻域轉到時域，會多消耗資源并且處理時間增加。當然，若在時域做信道估計，估計精度可能優(yōu)于頻域信道估計。 同理，在信道均衡中，采用頻頻而非時域的原因，也考慮到在MIMO信道中卷積運算量大而復雜不利于硬件實現。 對于理解并實現OFDM系統(tǒng)而言，僅僅依靠這幾篇圖文是遠遠不能達到目的的，我們需要經過系統(tǒng)性的理解和鏈路設計，并在工程化項目中長期實戰(zhàn)，才能掌握其中的奧妙。

編輯：黃飛