正交频分复用 (OFDM)
在数据通信和网络中,正交频分复用 (OFDM) 是一种数字数据调制方法,它将单个数据流分成多个独立的子流,通过多个信道进行传输。
OFDM 利用频分复用 (FDM) 的原理,将可用带宽划分为一组具有独立频带的子流。OFDM 由 Chang 于 1966 年在贝尔实验室首次提出,并于 1971 年由 Weinstein 和 Ebert 进行改进。
OFDM 的工作原理
OFDM 是一种特殊的 FDM,其约束条件是主信号被划分成的子流彼此正交。正交信号是指彼此垂直的信号。正交信号的一个主要特性是它们不会相互干扰。
当任何信号被发送方调制时,其边带会扩展到两侧。接收方只有接收到整个信号才能成功解调数据。在 FDM 中,插入保护频带以避免信号之间发生干扰导致串扰。然而,由于 OFDM 使用正交信号,即使它们的边带重叠,信号之间也不会发生干扰。因此,可以去除保护频带,从而节省带宽。需要保持的标准是载波间隔应等于符号周期的倒数。
为了使 OFDM 正常工作,通信节点之间应该有非常精确的同步。如果子流中发生频率偏差,它们将不再正交,从而导致信号之间发生干扰。
下图绘制了 FDM 与 OFDM 的对比,以说明 OFDM 获得的带宽节省 -
用途
OFDM 用于以下领域 -
- Wi-Fi
- DSL 互联网接入
- 4G 无线通信
- 数字电视
- 广播服务
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