频分复用及应用实例
正交频分复用
峰值平均功率
由于OFDM信号在时域上为N个正交子载波信号的叠加，当这N个信号恰好都以峰值出现并将相加时，OFDM信号 也产生最大峰值，该峰值功率是平均功率的N倍。这样，为了不失真地传输这些高峰均值比的OFDM信号，对发送 端和接收端的功率放大器和A/D变换器的线性度要求较高，且发送效率较低。解决方法一般有下述三种途径：
同步技术
与其它数字通信系统一样，OFDM系统需要可靠的同步技术，包括定时同步、频率同步和相位同步，其中频率 同步对系统的影响最大。移动无线信道存在时变性，在传输过程中会出现无线信号的频率偏移，这会使OFDM系统 子载波间的正交性遭到破坏，使子信道间的信号相互干扰，因此频率同步是OFDM系统的一个重要问题。
应用
数字声广播工程
欧洲的数字声广播工程（DAB）－DABEUREKA147计划已成功的使用了OFDM技术。为了克服多个基站可能产生 的重声现象，人们在OFDM的信号前增加了一定的保护时隙，有效的解决了基站间的同频干扰，实现了单频广播， 大大减少了整个广播占用的频带宽度。
HFC
HFC(Hybrid Fiber Cable）是一种光纤/同轴混合。近来，OFDM被应用到有线电视中，在干线上采用光纤传 输，而用户分配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。
⑴可有效对抗信号波形间的干扰，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输；
⑵通过各子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力；
⑶各子信道的正交调制和解调可通过离散傅利叶反变换IDFT和离散傅利叶变换DFT实现；
⑷OFDM较易与其它多种接入方式结合，构成MC-CDMA和OFDM-TDMA等。
发展
OFDM的概念于20世纪50—60年底提出，1970年OFDM的专利被发表，其基本思想通过采用允许子信道频谱重 叠，但相互间又不影响的频分复用（FDM）方法来并行传送数据。OFDM早期的应用有AN/GSC_10高频可变速率数传 调制解调器等。早期的OFDM系统中，发信机和相关接收机所需的副载波阵列是由正弦信号发生器产生的，系统复 杂且昂贵。1972年Weinstein和Ebert提出了使用离散傅立叶变换实现OFDM系统中的全部调制和调解功能的建议， 简化了振荡器阵列以及相关接收机本地载波之间严格同步的问题，为实现OFDM的全数字化方案做了理论上的准备。
正交频分复用技术及其在无线网络中的应用
正交频 分复 用技术及其在无 线网络 中的应用
吉淑娇 ，高林林
（ 长春大学 电子信息工程学院 ，吉林 长春 １０ ２ ） ３ ０ ２
摘
要： 正交频分 复 用技 术 （ Ｆ Ｍ） 一 种特 殊 的 多载 波传 输 方 案。 它 能 够有 效地 克服 频 率 选择 ＯＤ 是
性 衰 落， 因此 目前 它是 在 宽带无 线通信 中广泛 应 用的 一种技 术。本 论 文主 要是 介 绍 Ｏ Ｄ 的一 些 ＦＭ
为零 。
关键 词 ： 交频 分复 用技 术 （ Ｆ Ｍ） Ｈ ｐ ｒＡ ／ ； Ｔ Ａ 正 Ｏ Ｄ ； ｉｅＬ Ｎ ２ ＭＡ Ｌ Ｂ 中图分 类 号 ： Ｎ １ ． ２ Ｔ ９９７ 文献标 识码 ： Ａ
ＯＤ Ｆ Ｍ它 可 以被看作 是一 种调制 技 术 ， 也可 以当作 一 种 复用 技术 。Ｏ Ｄ 把 高速 的 数据 流通 过 串并 变 ＦＭ 换 ， 配到 速度 相对 较低 的若 干个 频率 子信 道 中进 行传 输 ， 分 而且 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ技 术很 好 地利 用控 制方 法 ， 频 率利 使 用率有 所 提高 。 目前 Ｏ Ｄ 技术 已经 被广 泛应 用于 广播式 的音 频 和视频 领 域和 民用 通信 系统 中， 如数 字 ＦＭ 例 视频广 播 、 高清 晰度 电视 、 线局域 网等 … 。 无 Ｍａ ａ ｔｂ是集 数值计 算 、 ｌ 符号运 算及 图形处 理 等强 大 功 能于 一体 的科 学 计 算 语 言 ， 以直接 处 理矩 阵 或 可 者数组 ， 句精炼 ， 程效率 高 ，ｉ ｌ ｋ软件 包是 Ｍａａ 境下 的仿 真工具 ， 语 编 Ｓ ｉ ｍｕｎ ｔｂ环 ｌ 它可 以进行 动态 系统建模 、 仿 真及综 合分 析 。Ｓｍ ｌ ｋ提供 了 ｓ函数 ， ｉｕｉ ｎ 即系统 函数 ， 使 用户 可 以 利用 Ｍ ｔｂ Ｃ 语 言 ， 它 ａｌ ， ａ Ｃ＋ ＋语 言 以及 ＦＲＲ Ｏ Ｔ ＡＮ等语 言 的程序 创建 自定 义的 Ｓ ｌ ｋ模块 。 ｉ ｉ ｍｕｎ
频分复用原理及其应用研究
2015届学士学位论文频分复用原理及其应用研究频分复用原理及其应用研究摘要频分复用(FDM)是通信系统中信号多路复用方式中的一种，本质上是依据频率来分隔信道的。
频分复用技术在当今通信领域有着很重要的地位。
根据性质和特点的不同频分复用还可以被细分为传统的频分复用(FDM)和正交频分复用(OFDM)。
本论文主要由以下几个部分组成。
第一部分介绍频分复用基本原理，系统实现以及其应用特点；第二部分介绍正交频分复用的基本原理及DFT的实现；第三部分主要介绍在实际应用中当载波频率接近时，频谱会发生重叠，传统的频分复用解调效果容易出现失真，正交频分复用由于其载波的正交性特点,在频谱发生重叠时可以保证解调效果；最后通过MATLAB程序中的SIMULINK仿真图来表现正交频分复用的优越之处。
关键词频分复用；正交频分复用；MA TLAB仿真Frequency division multiplexing principle and its applicationresearchAbstract Frequency division multiplexing (FDM) is a kind of signal multiplexing mode in communication system, which is divided by frequency channel essentially. Frequency division multiplexing technology is very widely used in today's communication. Frequency division multiplexing can also be divided into the traditional frequency division multiple(FDM) and orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) depending on the nature and characteristics.This paper consists of the following parts. The basic principle of frequency division multiplexing, system implementation and its application characteristics are introduced in the first part . The basic principle of orthogonal frequency division multiplexing and its realization of DFT are introduced in the second part .Due to its characteristics ,orthogonal frequency division multiplexing can guarantee the demodulation compare with the traditional frequency division multiplexing when the carrier frequency is close to in the practical application, spectrum overlap happens ,which is introduced in the third part .Finally by SIMULINK of MA TLAB simulation diagram to show the superiority of the orthogonal frequency division multiplexing.Keywords Frequency division multiplexing; Orthogonal frequency division Multiplexing ;MA TLAB simulation淮北师范大学2015届学士毕业论文频分复用原理及其应用目录1.引言 (1)2频分复用基本原理及实现 (2)2.1频分复用的基本原理 (2)2.2 频分复用系统应用及其特点 (2)3正交频分复用基本原理及实现 (4)3.1正交频分复用原理 (4)3.2 DFT的实现 (6)3.3 正交频分复用的优缺点 (8)4频分复用原理的应用 (9)4.1系统仿真主要模块的介绍 (9)4.2频分复用系统仿真的实际应用分析 (9)4.3 仿真结果分析 (14)结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)淮北师范大学2015届学士毕业论文频分复用原理及其应用1.引言在通信系统中，一般情况下用来传输信号的物理信道的传输能力是比一路传输信号的需求要大的很多，这时候就可以让多路信号共同来利用该物理信道。
正交频分复用
正交频分复用(OFDM)是多载波传输技术之一，近年来受到广泛关注。
目前，这项技术已在许多高速信息传输领域得到应用，并且有可能成为下一代蜂窝移动通信系统的物理层传输技术。
本讲座将分3讲来介绍OFDM技术的基本原理及其应用。
第1讲首先介绍OFDM的基本原理，第2讲介绍OFDM中的相关信号处理技术，第3讲介绍OFDM中的多址方式及其在通信系统中的应用情况。
1 引言近些年来，以正交频分复用(OFDM)为代表的多载波传输技术受到了人们的广泛关注。
多载波传输把数据流分解为若干个独立的子比特流，每个子数据流将具有低得多的比特速率。
用这样低比特率形成的低速率多状态符号去调制相应的子载波，就构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。
OFDM是多载波传输方案的实现方式之一，在许多文献中，OFDM 也被称为离散多音(DMT)调制。
OFDM利用逆快速傅立叶变换(IFFT)和快速傅立叶变换(FFT)来分别实现调制和解调，是实现复杂度最低、应用最广的一种多载波传输方案。
除了OFDM方式之外，人们还提出了许多其他的实现多载波调制的方式，如矢量变换方式、基于小波变换的离散小波多音频调制（DWMT）方式等，但这些方式与OFDM相比，实现复杂度相对较高，因而在实际系统中很少采用。
OFDM的思想最早可以追溯到20世纪50年代末期。
60年代，人们对多载波调制作了许多理论上的工作，论证了在存在符号间干扰的带限信道上采用多载波调制可以优化系统的传输性能；1970年1月有关OFDM的专利被首次公开发表；1971年，Weinstein和Ebert在IEEE杂志上发表了用离散傅立叶变换实现多载波调制的方法；80年代，人们对多载波调制在高速调制解调器、数字移动通信等领域中的应用进行了较为深入的研究，但是由于当时技术条件的限制，多载波调制没有得到广泛的应用；90年代，由于数字信号处理技术和大规模集成电路技术的进步，OFDM技术在高速数据传输领域受到了人们的广泛关注。
浅析频分复用技术及在数字电视中的应用.doc
浅析频分复用技术及在数字电视中的应用作者：曹勇来源：《大陆桥视野·下》2013年第06期摘要复用是一种将若干个彼此独立的信号合并为一个可在同一信道上传输的复合信号的方法。
譬如，在电话系统中，传输的语音信号的频谱一般在300 Hz～3400 Hz内。
为了使若干个这种信号能在同一信道上传输，可以使它们的频谱调制到不同的频段，合并在一起而不致相互影响，并能在接收端分离开来，本文就此技术进行详细阐述。
关键词信道复用频分复用技术一、常见的信道复用技术及其原理常见的信道复用采用按频率区分或按时间区分信号。
按频率区分信号的方法称为频分复用；按时间区分信号的方法称为时分复用。
通常，在通信系统中，信道所能提供的带宽往往要比传送一路信号所需的带宽宽得多。
因此，一个信道只传送一路信号有时是非常浪费的。
为了充分利用信道的带宽，因而提出了信道频分复用的问题。
见图1。
合并后的复用信号原则上可以在信道中传输，但有时为了更好地利用信道的传输特性，也可以再进行一次调制。
再频分复用系统的接收端，可以利用相应的带通滤波器来区分开各路信号的频谱。
然后，通过各自的相干解调器便可恢复各路的调制信号。
频分复用系统的最大优点是信道复用率高，容许复用的路数多，同时分路也很方便。
因此。
它成为目前模拟通信中最主要的一种复用方式，特别是在有线和微波通信系统中，应用十分广泛。
由于基带传输系统采用串行传输的方法传输数字信号，不能在带宽上划分。
TDM技术在信道使用时间上进行划分，按一定原则把信道连续使用时间划分为一个个很小的时间片，把各个时间片分配给不同的通信过程使用；由于时间片的划分一般较短暂，可以想象成把整个物理信道划分成了多个逻辑信道交给各个不同的通信过程来使用，相互之间没有任何影响，相邻时间片之间没有重叠，一般也无须隔离，信道利用率更高。
二、STDM同步时分多利复用技术和ATDM异步时分多路复用技术STDM同步时分多利复用技术和ATDM异步时分多路复用技术，是通常采用的技术。
频分复用技术在生活中的例子
频分复用技术在生活中的例子频分复用（FDM，Frequency Division Multiplexing）就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带（或称子信道），每一个子信道传输1路信号。
频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带，这样就保证了各路信号互不干扰（条件之一）。
频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作，每一路信号传输时可不考虑传输时延，因而频分复用技术取得了非常广泛的应用。
频分复用技术除传统意义上的频分复用（FDM）外，还有一种是正交频分复用（OFDM）。
1.1传统的频分复用传统的频分复用典型的应用莫过于广电HFC网络电视信号的传输了，不管是模拟电视信号还是数字电视信号都是如此，因为对于数字电视信号而言，尽管在每一个频道（8 MHz）以内是时分复用传输的，但各个频道之间仍然是以频分复用的方式传输的。
1.2正交频分复用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）实际是一种多载波数字调制技术。
OFDM全部载波频率有相等的频率间隔，它们是一个基本振荡频率的整数倍，正交指各个载波的信号频谱是正交的。
OFDM系统比FDM系统要求的带宽要小得多。
由于OFDM使用无干扰正交载波技术，单个载波间无需保护频带，这样使得可用频谱的使用效率更高。
另外，OFDM技术可动态分配在子信道中的数据，为获得最大的数据吞吐量，多载波调制器可以智能地分配更多的数据到噪声小的子信道上。
目前OFDM技术已被广泛应用于广播式的音频和视频领域以及民用通信系统中，主要的应用包括：非对称的数字用户环线（ADSL）、数字视频广播（DVB）、高清晰度电视（HDTV）、无线局域网（WLAN）和第4代（4G）移动通信系统等。
[编辑本段]时分复用时分复用（TDM，Time Division Multiplexing）就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片（简称时隙），并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。
正交频分复用OFDM在水声通信中的应用
正交频分复用【O FD M)在水声通信中的应用王青春戴荣涛(92823部队，海南三亚572021)摘要：本文介绍了正交频分复用(0FD H)技术的基本原理，介绍了水声通信的历史，水声通信的发展特点。
讨论了O FD M系统在水声系统实现方法，分析了水声正交频分复用的调制和解调过程，并简要分析了O FD M水声通信系统的性能特点。
关键词：正交频分复用(O FD M)；水声通信；调制；解调1引言在水声通信中，随着探潜区域从沿海大陆架延伸到深水区，以及探潜距离和精度的提高，要求水声数据传输的传输距离更远，传输速率更高，传输误码率更低。
同时水下武器系统的日益智能化，要求对其进行相应的指挥控制。
对水下航行器和探测器进行监测和导航，以及对潜通信等使得水下通信技术的研究得到人们的高度重视，水声通信技术的重要性也日益突出。
与此同时，其他领域的技术，尤其是电信、电子以及计算机技术的飞速发展给水声通信的研究提供了强大的技术支持并极大的促进了水声通信的发展。
近10多年来，水声通信发生了深刻的变化。
其研究手段和实现方法发生了根本的变化。
在水声通信系统中，如何高速和可靠地传输信息成为人们关注的一个焦点。
虽然现在数据传输理论和实践已经取得了相当大的进展，但是随着通信的发展，特别是无线通信业务的增长，可以利用的频率资源E l趋紧张。
O FD M调制技术的出现为实现高效的抗干扰调制技术和提高频带利用率开辟了一条的新路径。
O FD M调制技术的应用可以追溯到二十世纪60年代，主要用于军用的高频通信系统，也曾被考虑应用于高速调制解调器。
目前O FD M技术已经被广泛应用于广播式的音频和视频领域和民用通信系统中，主要的应用包括：非对称的数字用户环路(A D S L)、ET SI标准的数字音频广播(D A B)、数字视频广播(D V B)、高清晰度电视(H D T V)、无线局域网(W L A N)等。
2O FD M基本原理O FD M是一种无线环境下的高速传输技术，该技术的基本原理是将高速串行数据变换成多路相对低速的并行数据并对不同的载波进行调制。
《频分多路复用》课件
PART 05
总结与展望
REPORTING
频分多路复用的总结
频分多路复用是一种利用频率划分信 道，将多个信号调制到不同频率载波 上，实现并行传输的通信技术。
频分多路复用的应用场景广泛，包括 广播、电视、卫星通信道利用 率高、抗干扰能力强、频带资源丰富 等。
随着技术的发展，将出现更高效的调制方式，进 一步提高频分多路复用的传输速率和频谱利用率 。
与其他技术的融合
未来，频分多路复用将与其他通信技术如MIMO 、协同通信等融合，以提供更可靠、高速的数据 传输服务。
PART 04
频分多路复用的实际应用 案例
REPORTING
频分多路复用在通信网络中的应用
《频分多路复用》 PPT课件
REPORTING
• 频分多路复用概述 • 频分多路复用的技术实现 • 频分多路复用的优势与挑战 • 频分多路复用的实际应用案例 • 总结与展望
目录
PART 01
频分多路复用概述
REPORTING
定义与特点
定义
频分多路复用是一种利用不同的 频率通道传输多个信号的通信技 术。
频分多路复用在广播电台中的应用
广播节目的频分多路复用
在广播电台中，频分多路复用技术用于将多个不同的广播节 目调制到不同的频段上，然后通过一个共同的载波进行传输 。这样可以让多个节目在同一时间共享同一频段，提高了频 谱利用率。
广告和音乐的插播
在广播节目中，广告和音乐通常会被安排在不同的频段上进 行插播，以避免干扰主要节目的播放。频分多路复用技术使 得这些插播内容可以在不影响主节目质量的情况下进行传输 。
频分多路复用在雷达系统中的应用
雷达信号的频分多路复用
在雷达系统中，频分多路复用技术用于将多个不同的雷达信号调制到不同的频段 上，以提高雷达的探测能力和分辨率。通过将不同的目标反射的回波信号解调到 不同的频段上，可以实现多目标跟踪和识别。