OFDM

正交频分复用(OFDM)是一种多载波调制系统，其中数据以称为子载波的正交窄带信号的组合形式传输。OFDM建立在单载波调制(如QAM)的基础上，可以以类似的数据速率传输。然而，OFDM对频率选择性衰落具有更强的鲁棒性，并简化了接收机的均衡。OFDM是许多常见无线通信标准的基础方案，如WIFI，LTE,5克．你可以使用MATLAB^®而且动态仿真模块^®来配置和生成OFDM波形，遵循这些标准来模拟和测试您的物理层模型无线通信系统。

OFDM是如何工作的?

OFDM传输方案可以分解为几个部分。数据首先被编码和调制，通常是QAM符号。这些符号被加载到等间隔的频率箱中，并应用快速傅里叶反变换(IFFT)在时域中将信号转换成正交重叠的正弦信号。IFFT由方程给出:

$ $ x (n) = {1 \ / n} \ sum_ {k = 0} ^ {n} x (k) e ^{我\压裂{2 \πxt} {n}} $ $

IFFT输出端的N个采样组成一个OFDM符号。然后在每个OFDM符号上附加一个循环前缀，如果循环前缀至少与信道脉冲响应一样长，则可以通过线性卷积计算循环卷积。这允许接收机上的均衡通过独立应用于每个OFDM符号的直接复杂标量乘法来消除符号间干扰。在典型的OFDM应用中，已知导频符号被添加到发射机以辅助信道估计和均衡。

在LTE或5G等标准中，多个OFDM符号可以在OFDM插槽或子帧中连接和传输。每个子帧的符号数取决于标准和子载波间距。例如，下面的LTE资源网格表示子载波分组为12个块(每个12个子载波构成一个资源块)和每个子帧14个OFDM符号的配置。

为什么使用OFDM?

OFDM是一种广泛采用的方案，在许多无线通信标准中使用。OFDM的一些好处包括:

• 克服宽带信道中发现的频率选择性衰落和多径失真
• 允许信道估计和均衡在每个子载波上独立发生
• 易于跨多个数据流共享资源
• 能够很好地适应MIMO和大规模分布式天线由于每个子载波经历平坦衰落，所以均衡包括每个子载波一次轻敲
• 整体光谱效率高

OFDM的MATLAB和Simulink

MATLAB、Simulink以及相关的无线通信工具箱等通信工具箱™，WLAN工具箱™，LTE工具箱™,5 g工具箱™包括函数和模块，可以直接设计和测试OFDM信号。您可以使用MATLAB和Simulink:

• 设计，测试，并执行OFDM波形的链路级仿真
• 使用函数和块自定义OFDM参数，如训练信号、补零、循环前缀等
• 将OFDM应用到您的无线系统设计中，以分析诸如链路性能、鲁棒性、信道估计和均衡等指标
• 设计和优化数字、模拟或混合波束形成最大化性能的算法
• 调用特定的函数，生成针对不同行业标准定制的OFDM波形
• 生成符合标准的OFDM波形，用于模拟或空中测试无线波形发生器应用程序
• 设计优化的OFDM无线系统HDL代码生成并通过硬件实现无线HDL工具箱™．