OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交頻分復用技術，實際上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多載波調制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流，調制到在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾 ICI 。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。

　　1、基本原理　

　OFDM —— OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交頻分復用技術，實際上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多載波調制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流，調制到在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾 ICI 。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。在向B3G/4G演進的過程中，OFDM是關鍵的技術之一，可以結合分集，時空編碼，干擾和信道間干擾抑制以及智能天線技術，最大限度的提高了系統(tǒng)性能。包括以下類型：V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,多帶-OFDM。

　　2、發(fā)展歷史

　　

　　第四代移動通信系統(tǒng)上個世紀70年代，韋斯坦(Weistein)和艾伯特(Ebert)等人應用離散傅里葉變換(DFT)和快速傅里葉方法(FFT)研制了一個完整的多載波傳輸系統(tǒng)，叫做正交頻分復用(OFDM)系統(tǒng)。

　　OFDM是正交頻分復用的英文縮寫。正交頻分復用是一種特殊的多載波傳輸方案。OFDM應用離散傅里葉變換(DFT)和其逆變換(IDFT)方法解決了產生多個互相正交的子載波和從子載波中恢復原信號的問題。這就解決了多載波傳輸系統(tǒng)發(fā)送和傳送的難題。應用快速傅里葉變換更使多載波傳輸系統(tǒng)的復雜度大大降低。從此OFDM技術開始走向實用。但是應用OFDM系統(tǒng)仍然需要大量繁雜的數字信號處理過程，而當時還缺乏數字處理功能強大的元器件，因此OFDM技術遲遲沒有得到迅速發(fā)展。

　　

　　OFDM基帶收發(fā)機框圖近些年來，集成數字電路和數字信號處理器件的迅猛發(fā)展，以及對無線通信高速率要求的日趨迫切，OFDM技術再次受到了重視。

　　在上個世紀60年代已經提出了使用平行數據傳輸和頻分復用(FDM)的概念。1970年，美國發(fā)明和申請了一個專利，其思想是采用平行的數據和子信道相互重疊的頻分復用來消除對高速均衡的依賴，用于抵制沖激噪聲和多徑失真，而能充分利用帶寬。這項技術最初主要用于軍事通信系統(tǒng)。但在以后相當長的一段時間，OFDM理論邁向實踐的腳步放緩了。由于OFDM各個子載波之間相互正交，采用FFT實現這種調制，但在實際應用中，實時傅立葉變換設備的復雜度、發(fā)射機和接收機振蕩器的穩(wěn)定性以及射頻功率放大器的線性要求等因素部成為OFDM技術實現的制約條件。在二十世紀80年代，MCM獲得了突破性進展，大規(guī)模集成電路讓FFT技術的實現不再是難以逾越的障礙，一些其它難以實現的困難也部得到了解決，自此，OFDM走上了通信的舞臺，逐步邁向高速數字移動通信的領域[1]。

　　3、應用情況

　　

 

　　OFDM基帶信號處理原理圖由于技術的可實現性，在二十世紀90年代，OFDM廣泛用干各種數字傳輸和通信中，如移動無線FM信道，高比特率數字用戶線系統(tǒng)(HDSL)，不對稱數字用戶線系統(tǒng)(ADSL)，甚高比特率數字用戶線系統(tǒng)娜HDSI〕，數字音頻廣播(DAB)系統(tǒng)，數字視頻廣播(DVB)和HDTV地面?zhèn)鞑ハ到y(tǒng)。1999年，IEEE802.lla通過了一個SGHz的無線局域網標準，其中OFDM調制技術被采用為物理層標準，使得傳輸速率可以達54MbPs。這樣，可提供25MbPs的無線ATM接口和10MbPs的以太網無線幀結構接口，并支持語音、數據、圖像業(yè)務。這樣的速率完全能滿足室內、室外的各種應用場合。歐洲電信組織(ETsl)的寬帶射頻接入網的局域網標準HiperiLAN2也把OFDM定為它的調制標準技術。

　　

　　OFDM提高頻譜效率2001年，IEEE802.16通過了無線城域網標準，該標準根據使用頻段的不同，具體可分為視距和非視距兩種。其中，使用2一11GHz許可和免許可頻段，由于在該頻段波長較長，適合非視距傳播，此時系統(tǒng)會存在較強的多徑效應，而在免許可頻段還存在干擾問題，所以系統(tǒng)采用了抵抗多徑效應、頻率選擇性衰落或窄帶干擾上有明顯優(yōu)勢的OFDM調制，多址方式為OFDMA。而后，IEEE802.16的標準每年都在發(fā)展，2006年2月，IEEE802.16e(移動寬帶無線城域網接入空中接口標準)形成了最終的出版物。當然，采用的調制方式仍然是OFDM。

　　

　　導頻插入方式2004年11月，根據眾多移動通信運營商、制造商和研究機構的要求，3GPP通過被稱為LongTermEvolution(LTE)即“3G長期演進”的立項工作。項目以制定3G演進型系統(tǒng)技術規(guī)范作為目標。3GPP經過激烈的討論和艱苦的融合，終于在2005年12月選定了LTE的基本傳輸技術，即下行OFDM，上行SC(單載波關FDMA。OFDM由于技術的成熟性，被選用為下行標準很快就達成了共識。而上行技術的選擇上，由于OFDM的高峰均比(PAPR)使得一些設備商認為會增加終端的功放成本和功率消耗，限制終端的使用時間，一些則認為可以通過濾波，削峰等方法限制峰均比。不過，經過討論后，最后上行還是采用了SC一FDMA方式。擁有我國自主知識產權的3G標準一一TD-SCDMA在LTE演進計劃中也提出了TD一CDM一OFDM的方案B3G/4G是ITU提出的目標，并希望在2010年予以實現。B3G/4G的目標是在高速移動環(huán)境下支持高達100Mb/S的下行數據傳輸速率，在室內和靜止環(huán)境下支持高達IGb/S的下行數據傳輸速率。而OFDM技術也將扮演重要的角色[2]。