在傅立叶变换方式中,使用快速傅立叶算法,直接对每帧数据进行IFFT,得到已调序列。在接收端对接收到的序列进行FFT,还原出原始数据。程序流程图如图6所示。
为了模拟无线通信环境,在信道中加入低幅度的高斯噪声。图7为源数据波形与通过两种方式得到的OFDM输出波形。可以看出,两种方式获得了相同的系统效果。
5 OFDM系统在宽带通信中的应用
(1)数字声广播工程(DAB)
欧洲的数字声广播工程(DAB)--DABEUREKA147计划已成功地使用了OFDM技术。为了克服多个基站可能产生的重声现象,人们在OFDM信号前增加了一定的保护时隙,有效地解决了基站间的同频干扰,实现了单频网广播,大大减少整个广播占用的频带宽度。
(2)高清晰度电视(HDTV)
由于现有的专用DSP芯片最快可以在100μs内完成1024点FFT,这正好能满足8MHz带宽以内视频传输的需要,从而为应用于视频业务提供了可能。目前,欧洲已把OFDM作为发展地面数字电视的基础;日本也将它用于发展便携电视和安装在旅游车、出租车上的车载电视。
(3)卫星通信
VSAT的卫星通信网使用了OFDM技术,由于通信卫星是处于赤道上空的静止卫星,因此OFDM无需设置保护间隔,利用DFT技术实现OFDM将极大地简化主站设备的复杂性,尤其适用于向个小站发送不同的信息。
(4)HFC网
HFC(Hybrid Fiber Cable)是一种光纤/同轴混合网。近来,OFDM被应用到有线电视网中,在干线上采用光纤传输,而用户分配网络仍然使用同轴电缆。这种光电混合传输方式,提高了图像质量,并且可以传到很远的地方,扩大了有线电视的使用范围。
(5)移动通信
在移动通信信道中,由多径传播造成的时延扩展在城市地区大致为几微秒至数十微秒,这会带来码间串扰,恶化系统性能。近年来,国外已有人研究采用多载波并传16QAM调制的移动通信系统。将OFDM技术和交织技术、信道编码技术结合,可以有效对抗码间干扰,这已成为移动通信环境中抗衰落技术的研究方向。
OFDM技术是近来年得到迅速发展的通信技术之一,由于其可以有效地克服多径传播中的衰落,消除符号间干扰,提高频谱利用率,已在宽带通信中获得了广泛的应用。在早期的OFDM系统中,采用一组正交函数作为副载波,需要使用大量的正弦波发生器及调制解调器等,系统复杂,成本高。采用傅立叶变换方式可以有效地降低系统复杂度,减小系统成本。对这两种实现方式的计算机仿真表明,两种方式具有相同的系统效果。