正交頻分複用 (OFDM)


在資料通訊和網路中,正交頻分複用 (OFDM) 是一種數字資料調製方法,它將單個數據流分成多個獨立的子流,透過多個通道進行傳輸。

OFDM 利用頻分複用 (FDM) 的原理,將可用頻寬劃分為一組具有獨立頻帶的子流。OFDM 由 Chang 於 1966 年在貝爾實驗室首次提出,並於 1971 年由 Weinstein 和 Ebert 進行改進。

OFDM 的工作原理

OFDM 是一種特殊的 FDM,其約束條件是主訊號被劃分成的子流彼此正交。正交訊號是指彼此垂直的訊號。正交訊號的一個主要特性是它們不會相互干擾。

當任何訊號被髮送方調製時,其邊帶會擴充套件到兩側。接收方只有接收到整個訊號才能成功解調資料。在 FDM 中,插入保護頻帶以避免訊號之間發生干擾導致串擾。然而,由於 OFDM 使用正交訊號,即使它們的邊帶重疊,訊號之間也不會發生干擾。因此,可以去除保護頻帶,從而節省頻寬。需要保持的標準是載波間隔應等於符號週期的倒數。

為了使 OFDM 正常工作,通訊節點之間應該有非常精確的同步。如果子流中發生頻率偏差,它們將不再正交,從而導致訊號之間發生干擾。

下圖繪製了 FDM 與 OFDM 的對比,以說明 OFDM 獲得的頻寬節省 -

用途

OFDM 用於以下領域 -

  • Wi-Fi
  • DSL 網際網路接入
  • 4G 無線通訊
  • 數字電視
  • 廣播服務

更新於: 2019年10月7日

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