OFDM | 基本原理(一)
首先,明确 OFDM = Orthogonal Frequency Division Multiplexing,(OFDMA = Orthogonal Frequency Division Multiple Access)。既然是“Orthogonal Frequency”,那么正交指的是频域上的正交。
1. 什么是正交?
首先,这是一组正交载波:,其中 , 是一个符号持续的时间。
以上载波任取两个,做内积,结果都为 0,在希尔伯特空间中,这就定义为正交。
数学中就是这么定义正交性的。现在,抛开数学(既然数学证明了它们正交,那它们就正交吧!),我们只需要记住:这样一组载波可以互不干扰地承载各自的信息。
在傅里叶变换之后(下图所示),在频谱中我们可以看到:在各自的采样点上,需要采样的载波是不会被其他的载波干扰的。
2. OFDM 的工作方式
组正交的子载波,在一个载波周期内(一个符号的时间),就可以同时承载 个信息:。每个信息调制对应的子载波:,然后把 个调制后的子载波相加,就得到了发射信号(时域):
而在接收端,对接收信号做内积:
上图所示,各子载波携带的信息就被还原。
3. OFDM 的实现
我们重新看发射信号:,对其进行采样(采样频率为 ,即 ),我们得到一组离散的采样值,其中第 个采样值为
, 即离散傅里叶变换 IDFT 的公式。
现有的硬件可以快速实现 DFT,所以 OFDM 在硬件上很容易实现:
在发射端,每隔时间 ,把 个信号输入 IFFT 硬件(此过程叫串并变换),就能获得时域上的发射信号。此后,加上载波,从天线发射出去。
在接收端则相反。
总结
以上是生活随笔为你收集整理的OFDM | 基本原理(一)的全部内容,希望文章能够帮你解决所遇到的问题。
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