近年來，正交頻分復用(OFDM)技術因其可有效對抗多徑干擾(ISI)和提高系統(tǒng)容量而受到人們的極大關注，已在數(shù)字音頻廣播(DAB)、數(shù)字視頻廣播(DVB)、無線局域網(WLAN)，Wi-Fi產品中得到廣泛應用，是第四代移動通信系統(tǒng)的有力競爭者。

OFDM技術的基本原理

正交頻分復用(OFDM)的基本原理就是把高速的數(shù)據(jù)流通過串并變換分解成若干子比特流，分配到傳輸速率相對較低的若干個子信道中進行傳輸。由于每個子信道中的符號周期會相對增加，因此可以減輕由無線信道的多徑時延擴展所產生的時間彌散性對系統(tǒng)造成的影響。并且還可以在OFDM符號之間插入保護間隔，令間隔大于無線信道的最大時延擴展，這樣就可以最大限度地消除由于多徑而帶來的符號間干擾。而且，一般采用循環(huán)前綴作為保護間隔，從而可以避免由多徑帶來的信道間干擾。同時OFDM 將發(fā)送的信息埋藏在載波系數(shù)中，其載波具有正交性，載波之間的頻譜可以相互交迭，提高了頻譜利用率。

OFDM的基本工作過程

在OFDM的發(fā)射部分，將串行碼元符號轉換成并行碼元符號，并行行數(shù)等于子載波數(shù)量，形成子載波符號序列；對每個子載波序列做編碼；將每個子載波符號轉化成復數(shù)的相位表現(xiàn)形式；將每個子載波符號序列調制在相應的IFFT BIN上，包括共軛部分的子載波序列；實施IFFF得到時域離散的OFDM信號采樣點。實現(xiàn)OFDM 調制的關鍵是子載波頻率和符號率的關系，子載波頻率以1/NT的整數(shù)倍分割，每個子載波的符號率為1/NT (symbols/sec)。每個子載波調制的效果使其呈現(xiàn)sin(x)/x形狀，sin(x)/x的0點落在頻率橫坐標的1/NT的各個整數(shù)倍上，每個子載波的頻譜峰值正對橫坐標的各個子載波頻率點k/NT上，一個載波頻率點正好落在其它子載波頻率對應的頻譜0點上，這意味著發(fā)送過程中盡管各個載波的頻譜重疊，但互不干擾，子載波緊密相連使得帶寬利用率很高。數(shù)據(jù)經過處理，轉換成模擬信號后就可以進行上變頻調制，進行發(fā)射。

OFDM技術的特點

OFDM技術的主要優(yōu)點是：可以有效對抗多徑傳播造成的符號間干擾，其實現(xiàn)復雜度比采用均衡器的單載波系統(tǒng)小很多；在變化相對較慢的信道上，OFDM系統(tǒng)可以根據(jù)每個子載波的信噪比優(yōu)化分配每個子載波上傳送的信息比特，從而大大提高系統(tǒng)傳輸信息的容量；OFDM系統(tǒng)抗脈沖干擾的能力比單載波系統(tǒng)強。因為OFDM信號的解調是在1個很長的符號周期內積分，從而使脈沖噪聲的影響得以分散；頻譜利用率高，OFDM信號由N個信號疊加而成，每個信號的頻譜均為sinc函數(shù)。

與傳統(tǒng)的單載波傳輸系統(tǒng)相比。OFDM的主要缺點是：對于載波頻率偏移和定時誤差的敏感程度比單載波系統(tǒng)高；OFDM系統(tǒng)中的信號存在較高的峰值平均功率比(PAPR)使得它對放大器的線性要求很高；為了實現(xiàn)相干解調，必須進行信道估計。針對這些缺點，OFDM的3項關鍵技術即頻偏估計、降低峰平比和信道估計算法成為目前的3個研究熱點。

OFDM技術在Wi-Fi產品中的應用

IEEE 802.11a是OFDM應用于WLAN的標準。IEEE 802.11a工作在5GHz頻段。利用OFDM作為物理層技術。可提供6Mb/s到54Mb/s的數(shù)據(jù)速率。為了恢復處于不同衰落環(huán)境的子載波上的信號。它在不同的子載波上采用不同碼率的編碼方式。主要有1/2、2/3、3/4三種碼率。其中1/2編碼器采用約束長度為7的卷積編碼，生成多項式為(133，171)，其他二種碼率通過對1/2編碼器進行鑿孔獲得。下表給出IEEE 802.11a支持的8種模式，為了對比，表中還給出了HIPERLAN/2支持的7種模式。