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abbr. 正交頻分多路複用技術（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）

例句

Synchronization is basic technology of OFDM system.

同步是OFDM系統的基本技術。

Recently, MIMO-OFDM technology has become a research hotspot.

目前，MIMO - OFDM技術已成為國内外研究熱點。

OFDM systems can work in either continuous mode or burst mode.

OFDM系統可分為連續工作模式和突發工作模式。

Carrier frequency offset is one of the key problems in OFDM system.

載波頻率偏移是OFDM系統實現的關鍵問題之一。

Carrier frequency synchronization is one of the key techniques of OFDM system.

載波同步是正交頻分複用系統的一項關鍵技術。

專業解析

正交頻分複用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）是一種高效的多載波調制技術，廣泛應用于現代無線通信系統。其核心原理是将高速數據流分割為多個低速子數據流，通過正交的并行子載波傳輸，有效提升頻譜利用率并抵抗多徑幹擾。

技術原理與數學基礎

OFDM通過快速傅裡葉變換（FFT）在發射端将信號分配到$N$個正交子載波上，每個子載波的頻率間隔為$Delta f = 1/T{symb}$（$T{symb}$為符號周期），滿足正交性條件：

$$

int{0}^{T{symb}} cos(2pi f_i t) cos(2pi f_j t) dt = 0 quad (i eq j)

$$

這種正交性消除了子載波間的幹擾（ICI），其頻譜效率可達傳統頻分複用（FDM）的2倍。

核心優勢

1. 抗頻率選擇性衰落：通過循環前綴（Cyclic Prefix）消除符號間幹擾（ISI），典型應用于IEEE 802.11a/g/n（Wi-Fi）和LTE系統。
2. 高頻譜效率：子載波頻譜重疊率超過50%，比FDM節省50%帶寬。
3. 硬件實現優化：采用IFFT/FFT算法将複雜度從$O(N)$降至$O(Nlog N)$。

典型應用場景

• 4G/5G移動通信（3GPP TS 36.211标準）
• 數字視頻廣播（DVB-T/DVB-T2）
• 電力線通信（IEEE 1901标準）
• 毫米波通信（802.11ad協議）

權威參考文獻

維基百科OFDM條目

IEEE Communications Surveys & Tutorials期刊

3GPP TS 36.211技術規範

ITU-R M.2135研究報告

《數字通信基礎》Proakis著（McGraw-Hill出版）

網絡擴展資料

OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）是一種廣泛應用于現代通信系統的正交頻分複用技術，其核心原理和技術特點如下：

1.基本定義

OFDM的英文全稱為Orthogonal Frequency Division Multiplexing，中文譯作正交頻分複用。它是一種多載波調制技術，通過将高速數據流分割成多個低速子數據流，并分别調制到一組正交的子載波上進行傳輸。

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2.核心原理

• 正交子載波：子載波的頻率間隔經過精心設計，保證相互正交（數學上無幹擾），從而大幅提高頻譜利用率。
• 抗多徑衰落：通過将寬帶信道劃分為多個窄帶子信道，OFDM可将頻率選擇性衰落轉化為平坦衰落，顯著提升複雜信道環境下的信號穩定性。
• IFFT/FFT實現：利用快速傅裡葉變換（FFT）及其逆變換（IFFT），實現頻域符號到時域信號的高效轉換，降低系統複雜度。

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3.技術優勢

• 高頻譜效率：子載波的正交性避免了傳統頻分複用的保護頻帶需求，頻譜利用率更高。
• 抗幹擾能力強：在存在多徑效應或窄帶幹擾時，僅部分子載波受影響，整體系統魯棒性更強。
• 適合寬帶傳輸：廣泛應用于Wi-Fi、4G LTE、5G等寬帶通信系統。

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4.主要應用場景

• 無線通信：如Wi-Fi（IEEE 802.11）、4G/5G移動通信、WiMAX等。
• 數字廣播：DAB（數字音頻廣播）和DTMB（數字電視地面廣播）等。
• 抗多徑環境：適用于室内、城市等多徑幹擾嚴重的場景。

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5.相關擴展

OFDM常與其他技術結合，如MIMO（多輸入多輸出）、自適應調制編碼（AMC），以及信道估計算法（如LMS、RLS），進一步提升系統性能。

如需更深入的數學原理（如正交性公式）或具體實現細節，可進一步參考通信技術文獻或标準文檔。

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