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我們處在無線通訊時代，專業人員都將目光投向了無線信道內獲得高品質信號?？梢灶A見，未來我們所接觸的無線通信系統不僅囊括移動蜂窩電話系統，還應接入無線寬帶、無線局域網、智能交通和人工智能控制等系統。然而，我們在實際應用中可以充分利用的頻率資源往往十分有限。顯然，對于當下基于有限寬帶實現高速傳輸工作的無線通信系統應該亟待解決的問題之一。本文所論述的0FDM技術對此問題行之有效。

1ofdm的技術原理

OFDM作為子載波混疊的MCM，在普通MCM技術的基礎上，0FDM技術擁有更好的頻譜效率。通常，0FDM將高速數據散列至多組正交子載波內傳送，由此大幅降低符號速率，并延長符號的持續時間。也就是說，OFDM擁有更好的時延拓展性能，可有效規避不同符號之間的互擾。0FDM符號前可增加保護間隔，如保護間隔的時延拓展性能強于信道的時延拓展性能，即可徹底避免不同符號之間的互擾問題。0FDM與普通多載波傳送技術不同的是，它可以實現子載波頻譜的局部重疊，子載波之間只需完成正交即可從混疊子載波內分離相應的數據流。正因如此，OFDM技術在頻譜效率方面性能更強，可作為高效調制手段。0FDM技術可以良好抵抗窄帶干擾。究其原因，窄帶干擾僅對部分子載波形成影響，選擇信道則利用子載波內糾錯控制碼來獲取頻率。OFDM主要由多組等間距頻率的子載波組成，每組子載波由獨立符號進行調制，而調制的形式迥異，不同組子載波的信號功率頻譜具有相同的形式，均為sinf/f型，并與時域方波具有對應關系。另外，0FDM的合成信號頻譜與矩形相似，其頻帶利用率與香農信息論的理論極限值較為接近。

2OFDM技術的特點

2.1時域與頻域同步0FDM技術對于定時與頻率偏移較為敏感，尤其結合FDMA、TDMA和CDMA等多址方式，時域與頻率同步的特性非常關鍵。相較于其他通信系統，0FDM同樣由捕獲與跟蹤兩個過程構成。下行鏈路內，多個移動終端的廣播信號都由基站發出。因此，下行鏈路的同步形式較為簡單，且實現過程單一。上行鏈路內，多個移動終端的廣播信號到達基站的時間應一致，方可實現各子載波之間的正交?；究砂凑崭鱾€移動終端發出的子載波信號即時接取時域與頻域的數據信息，然后通過基站返回各個移動終端，從而實現移動終端的同步。

2.2峰均功率的有效降低因0FDM信號時域表現主要體現在M個正交子載波信號的混疊，若M個子載倍、波信號正好在峰值位置混疊，其信號在此位置產生最大的峰值，且峰值功率為平均功率的M倍。即便出現峰值功率的幾率很小，為保證高峰均功率比在不失真前提下發送出0FDM信號，發送客戶端對于高功率放大器HPA的線性度要求通常很高，接收客戶端對于前端放大器和A/D變換器的線性度要求同樣很高，因而較高PAPR會引起0FDM的技術性能大幅降低，且可能導致較大應用誤差。為徹底規避這樣的弊端，我們引入了信號畸變技術、信號擾碼和信號空間拓展技術，以便降低0FDM受PAPR不良影響的程度。

2.3均衡性在信道衰落條件下，0FDM技術的均衡性不能作為改善性能的有效辦法。因0FDM均衡性的實質在于對多路徑信道引起碼間干擾的補償，且0FDM系統自身擁有可利用的多路徑信道分集特征，其均衡性顯然可以被忽略。高度散列的通信信道內，每個信道的記憶長度非常大，要求循環前綴（即CyclicPrefix,CP）長度要滿足系統實際要求才能避免ISI的過多出現。然而，循環前綴（即CyclicPrefix,CP）長度太長也可能造成過多能量的損失，特別是子載波數量較小的0FDM系統。此時，我們可以增設均衡裝置來減小循環前綴（即CyclicPrefix,CP）長度，也就是利用增加系統復雜性來置換更高的頻帶有用率。

30FDM技術在光纖通信系統中的應用——基于IFFT/FFT的OFDM系統

一般地，傳統頻分復用系統（FDM）在規避載波互擾方面主要以增加保護頻帶的方式實現，該做法一定程度上無法保證頻譜有用率。正交頻分復用系統（0FDM）利用正交濾波器將不同子載波分割成為多組子信道，主要適用路數較多的情況。上世紀80年代初期，Weinstein和Ebert在多載波傳輸系統內引入DFT程序，以此為多路徑信道復合與分解打開了方便之門。同時，為有效規避多路徑信道引起0FDM符號間互相干擾（ISI）的問題，每組符號間均插入循環前綴（即CyclicPrefix,CP），也就是把0FDM符號最后幾個碼元直接復制插入至自身前一位。若循環前綴（即CyclicPrefix,CP）占用時間超過或等于最大的時延拓展Tmax，其說明多路徑信道的通信信號不會直接延伸至下個傳輸周期。相較于同速率單載波系統，0FDM系統的子載波碼元寬度均為單載波碼元寬度的M倍，其信道時延拓展的性能更好，這樣說明了0FDM系統具有良好的抗干擾能力。

4結束語

有關新一代光纖通信系統的研究悄然開始，0FDM系統從其技術特點方面來看，儼然成為新一代光纖通信系統不可或缺的技術手段之一。作為專業技術人員，追蹤0FDM技術的最新發展動態，深入相關理論研究，增強在研究領域的競爭實力成為必然。筆者撰寫此文，僅作為技術交流，與同行朋友共享。

作者：姜鑫 單位：中國聯合網絡通信有限公司天津市分公司