OFDM Modulator

OFDM属于多信道调制方案的一类。 由于在操作过程中可以同时传输多个载波，因此噪声不会像单频带调制那样影响OFDM。

OFDM通过将传输频带分解成若干相邻的单独调制的子载波，将高速数据流分成低速子载波。 这组并行和正交的子载波承载数据流，占用与宽带信道几乎相同的带宽。 通过使用窄正交子载波，OFDM信号在频率选择性信道中变得抗衰落并且消除来自邻近子载波的干扰。 字符间干扰(ISI)减少，因为具有较低数据速率的子帧具有比信道中扩展的延迟更长的字符持续时间。

该图像显示了OFDM波形中频域正交子载波的表示。

发射机将快速傅里叶逆变换（OBFT）应用于 一次的字符。 通常，OBF的输出是 正交正弦:

哪里

数据符号 它们通常是复杂的，可以来自任何数字调制字母（例如，QPSK，16-QAM，64-QAM等）。).

子载波之间的距离为 ，从而保证了每个字符周期内子载波的正交性:

OFDM调制器由串并联转换后的一组 集成调制器，单独对应于OFDM的每个子载波。

个别OFDM子载波被分配为数据、导频或空的子载波。

如这里所示，副载波被指定为数据、DC、导频或保护频带的副载波。

零频率子载波允许您针对特定标准（例如各种802.11、LTE、WiMAX格式）或自定义发行版模拟保护频带和零子载波的位置。 可以通过分配零子载波索引的向量来确定零子载波的位置。

与保护频带类似，保护间隔通过减少字符间干扰来保护OFDM中传输信号的完整性。

保护间隔的目的类似于保护条的目的。 可以模拟保护间隔以确保OFDM符号之间的时间分离。 保护间隔有助于在信号通过具有时间方差的信道之后保持字符间正交性。 保护间隔使用循环前缀创建。 插入循环前缀复制最后一个OFDM作为OFDM符号的第一部分。

OFDM受益于使用循环前缀插入，只要时间方差不超过循环前缀的持续时间。

插入循环前缀会导致用户数据吞吐量的分数下降，因为循环前缀占用了本来可以用于数据传输的带宽。

具有升高余弦的OFDM的窗口函数应用[3]中描述的方法，通过在一个字符的最后样本和下一个字符的第一样本之间创建平滑过渡来限制频谱扩展。

尽管循环前缀在时域中创建保护周期以保持正交性，OFDM符号很少以与前一OFDM符号结束时相同的幅度和相位开始，这引起频谱扩展并且因此，由于互调失真 要限制这种频谱扩展，可以使用循环后缀和具有升高余弦的窗口函数在最后一个字符样本和下一个字符的第一个样本之间创建平滑过渡。

若要创建循环后缀，该操作将添加第一个样本 此字符添加到此字符的末尾。 但是，为了符合IEEE^®802.11g标准，例如，一个操作不能任意加长一个字符。 相反，循环后缀应该在时间上重叠并有效地与下一个字符的循环前缀组合。 该操作在该重叠段中应用两个数学逆窗口函数。 将具有凸起余弦的第一窗口函数应用于符号的循环后缀 并从 1 以前 0 在其行动期间。 将具有升高余弦的第二窗口函数应用于符号的循环前缀 并从 0 以前 1 在其行动期间。 这个过程确保了从一个角色到另一个角色的平稳过渡。

带凸起余弦的窗口函数 在时域上，可以表示为

哪里

循环后缀的长度通过设置窗口函数的长度来调整，而后缀的长度设置在从 1 达循环前缀的最小长度。 尽管windows的安装改善了频谱恢复，但这是由于由于保护带样本的值的变化来平滑码间跳变而导致保护带中的冗余减少而导致的对多径衰落的抵抗力的降

这些图显示了具有凸起余弦的窗口函数的应用。