OFDM技术应用及其发展趋势

正交频分复用(OFDM)是一种把高速传输的串行数据经过频分复用转换成并行传输目标的多载波传输技术。首先介绍该技术的基本原理、实现方法，然后对该技术的优缺点进行阐述，最后总结该技术的发展趋势。

随着当今数据处理速度、传输速度的飞快提升，数据传输的质量日益重要。正交频分复用(OFDM)可以支持多用户接入，并具有较好的抗多径衰弱能力。在上世纪60 年代OFDM 技术思想被首次提出， 但是由于子载波之间相互正交的关系要求选用快速傅里叶变换去完成调制，但是被快速傅里叶变换设备的繁杂度与使用的严苛条件等要素限制了，因此初期并未获得科学的实际应用。上个世纪80 年代早期， 数字集成电路完成了快速傅里叶变换这种技术，OFDM 调制技术又一次变成探究的焦点。大家对于多载波调制在数字移动通信方面进行了更深层的研究， 这就使得OFDM 技术在无线移动通信方面的使用进展迅速。到目前为止，关于OFDM 技术的使用已经约有七十年，随着时间不断推移，大家对于OFDM 技术的探究更趋向实用性，由于OFDM 的频率使用比率极高，并且适于快速傅里叶变换这种计算方法的处理， 在许多种体系内都能成功使用， 并在思想与技术方面较为完善。

当前OFDM 技术早已应用于4G-LTE技术[1]，是长期演进三种核心技术中的一种，并且在5G 中依然是首选的一种调制方式。

2. OFDM 技术概述 2.1. OFDM 技术基本认识 OFDM 技术属于一类特别的多载波输送策略，其基本原理是把信道划为一些正交子信道，把速率较高的串行信息转为速率较低的并行子数据流且完成并行输送。

2.2. OFDM 技术实现方法 OFDM 技术其实质是在频域中把信道划为一些正交的子信道，把速率较高的信息流转为子信息流， 在任意1 个子信道中选用1 个子载波实施对应的调制，各类子载波能够在子信道实施并行方式的传递。

因为任意1 个子信道中均使用窄带方式的输送，信号的带宽会小于信道的有关带宽，所以这些子信道能够当作是平坦方式的衰弱，进而极大程度上清除了信号波形之间的干扰。在OFDM 此类体系中，各类载波呈现出正交的关系，任意1 个载波在某一时间内都具备整数个载波周期。关于载波自身的频谱零点可以和临近载波的零点实施重叠， 能够减弱子载波间的干扰， 并且也提升了频谱的使用比率。

另外， 在OFDM符号之间放置一类保护间隔，确保其长度高于无线信道最高的时延拓展，能够极大程度上清除了因为多径而造成的符号之间的干扰如果选用循环前缀(CP, Cyclic Prefix)当作保护的间隔， 那么能够百分之百防止因为多径而产生的信道间的干扰[2]。

由于其简洁有效， 因此OFDM 技术成为了一项无线高速通信体系内极为关键的技术。

OFDM 技术最早的任务是处理多径效应对于信息输送造成的干扰。由于较高的输送速度导致频谱使用的比率不理想，并且多径输送的符号干扰是一个非常麻烦的问题，OFDM 技术处理这种问题是在符号之间添加保护间隙，无需传递信号，此类状况下依旧无法处置信道方面对接口控制信息(ICI, Interface Control Information)的干扰，假如子载波间损坏了彼此的正交特性，接收端无法极佳地接纳并且恢复初始信号，这个部分的问题具有毁灭性，因此OFDM 技术的处理办法其实是从符号后方取出部分信息，置入每一个符号的前方当作保护间隙去实施输送，这类办法就是循环前缀。

OFDM 这种体系在二进制比特流导入之后输送流程中， 先是通过对编码实施交互、调制和添加导频，