FDM和OFDM的區別


FDM和OFDM是兩種常用的透過單個通訊通道傳輸多個訊號的策略。雖然兩種方法都實現了相同的目標,但它們在劃分可用頻寬並將其分配給被傳輸訊號的方式上有所不同。

在本文中,我們將更詳細地探討FDM和OFDM之間的差異,並研究它們在不同通訊系統中的應用案例。我們還將比較每種方法的優缺點,包括它們的效率、複雜性和對干擾的敏感性。

FDM

FDM代表頻分多路複用。每個子頻帶然後用於傳輸一個單獨的訊號。FDM通常用於模擬通訊系統,例如廣播和電視廣播。

在FDM中,通道的頻寬被分成小的/較小的頻帶,每個頻帶分配給不同的訊號。透過將每個訊號調製到其指定頻帶內的載波頻率上來組合發射機的訊號。在接收端,透過濾除相應的頻帶並將調製訊號從載波中提取出來來解調訊號。

FDM對於傳輸模擬訊號來說簡單有效,但它可能容易受到相鄰頻帶之間干擾的影響,這會降低傳輸訊號的質量。為了減輕這種情況,可以在頻帶之間插入保護頻帶以減少干擾。

FDM的特點

  • FDM將可用頻寬劃分為不重疊的頻率組。

  • 每個頻帶分配給一個單獨的訊號。

  • FDM通常用於模擬通訊系統,例如廣播和電視廣播。

  • FDM對於傳輸模擬訊號來說簡單高效。

  • FDM容易受到相鄰頻率組之間干擾的影響,這會降低傳輸訊號的質量。

  • 可以在頻率組之間插入保護帶以減少FDM中的干擾。

OFDM

OFDM代表正交頻分多路複用。它是一種多路複用技術,透過在頻域中將可用頻寬劃分為多個重疊的子載波來透過單個通訊通道傳輸多個訊號。

與FDM不同,在FDM中每個訊號分配在單獨的頻帶中,而在OFDM中,不同的訊號使用相互正交的重疊子載波透過單個通道傳輸。

子載波的正交性允許它們更緊密地打包在一起,這使得傳輸在頻寬利用率方面更高效。在發射機中,輸入訊號被轉換為一系列數字符號,然後使用諸如QAM之類的調製方案調製到子載波上。

在接收機中,子載波被解調,並且透過組合來自每個子載波的解調訊號來重建原始訊號。

OFDM的特點

  • OFDM將可用頻寬劃分為相互正交的重疊子載波。

  • 在OFDM中,多個訊號使用重疊子載波透過單個通道傳輸。

  • OFDM通常用於現代數字通訊系統,例如Wi-Fi、數字電視和蜂窩系統。

  • OFDM需要複雜的處理,包括FFT和IFFT運算,以調製和解調訊號。

  • OFDM中子載波的正交性允許它們更緊密地打包在一起,這使得傳輸在頻寬利用率方面更高效。

FDM和OFDM的區別

差異總結在下表中:

差異依據

FDM

OFDM

全稱

頻分多路複用

正交頻分多路複用

基本原理

透過通訊介質多路複用多個訊號,並將聚合訊號透過共享介質傳輸,然後透過解複用從聚合訊號中提取單個訊號。

透過在頻域中將它們分配到不同的頻率帶/正交子載波來多路複用多個訊號。

應用

它用於模擬廣播電視和衛星通訊。

它用於現代無線通訊系統。

傳輸

可以傳輸模擬訊號。

主要用於數字訊號。

效率

由於通道間的保護間隔,效率較低。

由於使用了保護間隔,效率更高。

複雜度

簡單,只需要濾波器和解複用器。

複雜,需要FFT和IFFT運算。

干擾

相鄰通道之間會發生干擾。

可以透過子載波的正交性來最小化干擾。

頻寬

為每個訊號分配固定頻寬。

為每個訊號分配可變頻寬。

頻譜

訊號的非重疊頻譜分配。

訊號的重疊頻譜分配。

結論

FDM和OFDM是兩種不同的技術,用於透過單個通訊通道傳輸多個訊號。FDM和OFDM的選擇取決於應用需求。對於模擬訊號,FDM可能是不錯的選擇,而對於需要高頻譜效率並且能夠承受OFDM處理複雜性的數字訊號,OFDM則是一個更好、更先進的選擇。

更新於:2023年7月18日

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