FDM和OFDM的区别


FDM和OFDM是两种常用的通过单个通信信道传输多个信号的策略。虽然两种方法都实现了相同的目标,但它们在划分可用带宽并将其分配给被传输信号的方式上有所不同。

在本文中,我们将更详细地探讨FDM和OFDM之间的差异,并研究它们在不同通信系统中的应用案例。我们还将比较每种方法的优缺点,包括它们的效率、复杂性和对干扰的敏感性。

FDM

FDM代表频分多路复用。每个子频带然后用于传输一个单独的信号。FDM通常用于模拟通信系统,例如广播和电视广播。

在FDM中,信道的带宽被分成小的/较小的频带,每个频带分配给不同的信号。通过将每个信号调制到其指定频带内的载波频率上来组合发射机的信号。在接收端,通过滤除相应的频带并将调制信号从载波中提取出来来解调信号。

FDM对于传输模拟信号来说简单有效,但它可能容易受到相邻频带之间干扰的影响,这会降低传输信号的质量。为了减轻这种情况,可以在频带之间插入保护频带以减少干扰。

FDM的特点

  • FDM将可用带宽划分为不重叠的频率组。

  • 每个频带分配给一个单独的信号。

  • FDM通常用于模拟通信系统,例如广播和电视广播。

  • FDM对于传输模拟信号来说简单高效。

  • FDM容易受到相邻频率组之间干扰的影响,这会降低传输信号的质量。

  • 可以在频率组之间插入保护带以减少FDM中的干扰。

OFDM

OFDM代表正交频分多路复用。它是一种多路复用技术,通过在频域中将可用带宽划分为多个重叠的子载波来通过单个通信信道传输多个信号。

与FDM不同,在FDM中每个信号分配在单独的频带中,而在OFDM中,不同的信号使用相互正交的重叠子载波通过单个信道传输。

子载波的正交性允许它们更紧密地打包在一起,这使得传输在带宽利用率方面更高效。在发射机中,输入信号被转换为一系列数字符号,然后使用诸如QAM之类的调制方案调制到子载波上。

在接收机中,子载波被解调,并且通过组合来自每个子载波的解调信号来重建原始信号。

OFDM的特点

  • OFDM将可用带宽划分为相互正交的重叠子载波。

  • 在OFDM中,多个信号使用重叠子载波通过单个信道传输。

  • OFDM通常用于现代数字通信系统,例如Wi-Fi、数字电视和蜂窝系统。

  • OFDM需要复杂的处理,包括FFT和IFFT运算,以调制和解调信号。

  • OFDM中子载波的正交性允许它们更紧密地打包在一起,这使得传输在带宽利用率方面更高效。

FDM和OFDM的区别

差异总结在下表中:

差异依据

FDM

OFDM

全称

频分多路复用

正交频分多路复用

基本原理

通过通信介质多路复用多个信号,并将聚合信号通过共享介质传输,然后通过解复用从聚合信号中提取单个信号。

通过在频域中将它们分配到不同的频率带/正交子载波来多路复用多个信号。

应用

它用于模拟广播电视和卫星通信。

它用于现代无线通信系统。

传输

可以传输模拟信号。

主要用于数字信号。

效率

由于信道间的保护间隔,效率较低。

由于使用了保护间隔,效率更高。

复杂度

简单,只需要滤波器和解复用器。

复杂,需要FFT和IFFT运算。

干扰

相邻信道之间会发生干扰。

可以通过子载波的正交性来最小化干扰。

带宽

为每个信号分配固定带宽。

为每个信号分配可变带宽。

频谱

信号的非重叠频谱分配。

信号的重叠频谱分配。

结论

FDM和OFDM是两种不同的技术,用于通过单个通信信道传输多个信号。FDM和OFDM的选择取决于应用需求。对于模拟信号,FDM可能是不错的选择,而对于需要高频谱效率并且能够承受OFDM处理复杂性的数字信号,OFDM则是一个更好、更先进的选择。

更新于:2023年7月18日

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