正交频分多址 调制方式 连续调制 调幅调颜调角其他 模拟M(SSBIDSB)型 数字ASK(OOKI9A0FSK0SPSK(CP四 脉冲调制 模拟 数字 @·四 扩须 CS5·sS5·s·sS A OFDM的周波数
正交频分多址 调制方式 连续调制 调幅 调频 调角 其他 模拟 AM(SSB|DSB) FM PM SM 数字 ASK(OOK|QAM) FSK(MSK) PSK(CPM) 脉冲调制 模拟 PAM · PDM · PPM 数字 PCM · PWM 扩频 CSS · DSSS · THSS · FHSS OFDM 的周波数
OFDM信号强度频率图 正交频分复用(Orthogonal frequency-division multiplexing,OFDW)有时又 称为分离复频变调技术(discre e mo ulation,DNT),可以视为多 载波传输的 个特例 具备高速率资料传输的能力，加上能有效对抗频率选择性 衰减，而逐渐获得重视与采用。 OFDM使用大量紧邻的正交子载波(Orthogonal sub-carrier),每个子载波采 用传统的调制方案，进行低符号率调制。可以视为一调制技术与复用技术的结合。 调制(modulation) 将传送资料对应于载波变化的动作，可以是载波的相位、频率、幅度、或是其组 合。 复用(multiplexing) 正交频分复用之基本观念为将一高速数据流，分割成数个低速数据流，并将这数 个低速数据流同时调制在数个彼此相互正交载波上传送。由于每个子载波带宽较 小，更接近于相干带宽，故可以有效对抗频率选择性衰弱，因此现今以大量采用 于无线通信。 正交频分复用属于多载波(multi一 r)传输技术，所谓多载 波传输技术指的是将可用的频谱分割成多个子载波，每个子载波可以载送一低速 数据流。 特点 OFDM优点 ·有效减少多径及频率选择性信道造成接收端误码率上升的影响 ·接收端可利用简单一阶均衡器补偿信道传输的失真 ·频谱效率上升 OFDM缺点 ·传送与接收端需要精确的同步 ·对于多普勒效应频率漂移橄感
OFDM 信号强度频率图 正交频分复用（Orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM）有时又 称为分离复频变调技术（discrete multitone modulation, DMT），可以视为多 载波传输的一个特例，具备高速率资料传输的能力，加上能有效对抗频率选择性 衰减，而逐渐获得重视与采用。 OFDM 使用大量紧邻的正交子载波（Orthogonal sub-carrier），每个子载波采 用传统的调制方案，进行低符号率调制。可以视为一调制技术与复用技术的结合。 调制(modulation) 将传送资料对应于载波变化的动作，可以是载波的相位、频率、幅度、或是其组 合。 复用(multiplexing) 正交频分复用之基本观念为将一高速数据流，分割成数个低速数据流，并将这数 个低速数据流同时调制在数个彼此相互正交载波上传送。由于每个子载波带宽较 小，更接近于相干带宽，故可以有效对抗频率选择性衰弱，因此现今以大量采用 于无线通信。 正交频分复用属于多载波（multi-carrier）传输技术，所谓多载 波传输技术指的是将可用的频谱分割成多个子载波，每个子载波可以载送一低速 数据流。 特点 OFDM 优点 • 有效减少多径及频率选择性信道造成接收端误码率上升的影响 • 接收端可利用简单一阶均衡器补偿信道传输的失真 • 频谱效率上升 OFDM 缺点 • 传送与接收端需要精确的同步 • 对于多普勒效应频率漂移敏感
。峰均比高 ·循环前缀(Cyclic Prefix)造成的负荷 相比CDMA的优势 ·OFDW能更好地抵御多径干扰，且实现方式比较简单。 。与CDWA的Rake接收机相比，OFDMA提供的扁平须率信道能够获得更好的 MIMO频率效率。 ·处于业务连接状态的移动用户增加时，移动小区不会因呼吸效应而改变有 效覆盖半径 相比时分多址系统的优势 ·允许多个用户并行传送低速数据流。 ·能够避免脉冲载波 ·可以灵活调整低速率用户的发射功率 ·时延固定且比较小 ·简化了多址接入的防碰撞实现机制 ·更好地抵御信号衰落和干扰 单载波与多载波传送 单载波(single carrier) ·使用者在任何时间上只利用一个载波来进行传送与接收信号，如连结附 picl 。picl中bi表传送之比特符号，s(t)表传送信号，f则是单 传送频率 多载波(multi-carrier) ·同时利用多个不同频率的载波传送及接收信号，如pic2所示。OFDM即 利用数个(2的次方)正交的子载波传送信号。ODM变是多载波调制的特例
• 峰均比高 • 循环前缀（Cyclic Prefix）造成的负荷 相比 CDMA 的优势 • OFDM 能更好地抵御多径干扰，且实现方式比较简单。 • 与 CDMA 的 Rake 接收机相比，OFDMA 提供的扁平频率信道能够获得更好的 MIMO 频率效率。 • 处于业务连接状态的移动用户增加时，移动小区不会因呼吸效应而改变有 效覆盖半径。 相比时分多址系统的优势 • 允许多个用户并行传送低速数据流。 • 能够避免脉冲载波 • 可以灵活调整低速率用户的发射功率 • 时延固定且比较小 • 简化了多址接入的防碰撞实现机制 • 更好地抵御信号衰落和干扰 单载波与多载波传送 单载波(single carrier) • 使用者在任何时间上只利用一个载波来进行传送与接收信号，如连结附 pic1 所示。pic1 中 bi 表传送之比特符号，s(t)表传送信号，f 则是单一 传送频率 多载波(multi-carrier) • 同时利用多个不同频率的载波传送及接收信号，如 pic 2 所示。OFDM 即 利用数个(2 的次方)正交的子载波传送信号。OFDM 变是多载波调制的特例， 其
使用数个正交载波调制信号，在每个子载波间不需要有Guard band间隔大大的 增加了带宽使用效率，且OFDM更有bit allocation的概念，即信道环境好的 子载波就加大该载波的 或提高调制等级(ex:BPSK->QAW0,bit allocation 使得OFDM带宽使用效率更加高。 盆e 闲 DAC 图 stn]- EET s 图 DAC 接收 o 图 ⊙ FFT →网 向 图 子载波间的正交性(Orthogonality) ∫x(t)灯(t)dt-0白∫X(f)Y(E)df=0.① 为了避免子载波间互相干扰，多载波系统对于子载波间的正交性要求相当高。为 载波间彼此正交， 子载波的频率间隔需要有一定要求来满足①式在此 可以由下述的有限频带的带通信号来进行说明解释此一要求： m(t)=cos(2n(fe+fm)t)=Re(ei2(fel+m))=Re(rum(t)epfe)
使用数个正交载波调制信号，在每个子载波间不需要有 Guard band 间隔大大的 增加了带宽使用效率，且 OFDM 更有 bit allocation 的概念，即信道环境 好的 子载波就加大该载波的 power 或提高调制等级(ex:BPSK->QAM)，bit allocation 使得 OFDM 带宽使用效率更加高。 接收 子载波间的正交性(Orthogonality) ∫х(t)*y(t)dt=0 ⇔ ∫Х(f)Y(f)df=0.① 为了避免子载波间互相干扰，多载波系统对于子载波间的正交性要求相当高。为 了满足子载波间彼此正交，子载波的频率间隔需要有一定要求来满足①式 在此 可以由下述的有限频带的带通信号来进行说明解释此一要求：
假定我们目前要分析两子载波频率{1，f2}之间的间隔△f，我们先计算其交 互相关性(cross-correlation) π△f 其中△f=∫1一f2表两个载波间的领率间隔，在上式中若△T=n其中n为一 数，如：△=/T则此时R间即代表这两个子载波在符元周 系统架构特性 ODM系统方块图如上图所示 并列转串行 ·正交频分复用系统设计中最重要的观念就是并行资料传输，并行资料传输 的技术是透过串行至并行转换器实现。 正交频分复用系统把资料载送到较 小带宽的子载波上，相当于将每一个并行资料分别经过不同的子载波调制 后传送 一般的串行传输系统中，是把信号以连续序列的方式传送出去，当信号的 传输速率很高时，信号的频善可能大到占满整个可用的带密，此时信号会 因为通过频率选择性衰减信道而造成信号 失真。相对的，在并行传输系 统中， 资料是同时并行进行传输，每一个个别并行信号占有较 的带宽 所以信号所经过的信道频率响应(frequency response)可以视为是平坦 信号对应 ·将比特串流对应各调制(ex:BPSK QPSK QAM)的符号 FFT的应用 ·由pic2可知s(t)信号 N s(nT)=∑Xkc2fns 对t=NT取样 -0
假定我们目前要分析两子载波频率{ f1, f2}之间的间隔Δf ，我们先计算其交 互相关性(cross-correlation) 其中Δf= 表两个载波间的频率间隔，在上式中若ΔfT = n 其中 n 为一 个非零整数，如：Δf=n/T 则此时 R=0 即代表这两个子载 波在符元周期内为正 交。 系统架构特性 OFDM 系统方块图如上图所示 并列转串行 • 正交频分复用系统设计中最重要的观念就是并行资料传输，并行资料传输 的技术是透过串行至并行转换器实现。正交频分复用系统把资料载送到较 小带宽的子载波上，相当于将每一个并行资料分别经过不同的子载波调制 后传送 • 一般的串行传输系统中，是把信号以连续序列的方式传送出去，当信号的 传输速率很高时，信号的频谱可能大到占满整个可用的带宽，此时信号会 因为通过频率选择性衰减信道而造成信号的失真。相对的，在并行传输系 统中，资料是同时并行进行传输，每一个个别并行信号占有较小的带宽， 所以信号所经过的信道频率响应(frequency response)可以视为是平坦 信号对应 • 将比特串流对应各调制(ex:BPSK QPSK QAM)的符号 FFT 的应用 • 由 pic2 可知 s(t)信号 对 t=N 取样