COFDM(coded orthogonal frequency division multiplexing),即編碼正交頻分復(fù)用的簡(jiǎn)稱,是目前世界最先進(jìn)和最具發(fā)展?jié)摿Φ恼{(diào)制技術(shù)。它的實(shí)用價(jià)值就在于支持突破視距限制的應(yīng)用,是一種在無線電頻譜資源方面充分利用的技術(shù), 可以對(duì)噪聲和干擾有著很好的免疫力。其基本原理就是將高速數(shù)據(jù)流通過串并轉(zhuǎn)換,分配到傳輸速率較低的若干子信道中進(jìn)行傳輸。
編碼(C)是指信道編碼采用編碼率可變的卷積編碼方式,以適應(yīng)不同重要性數(shù)據(jù)的保護(hù)要求;正交頻分(OFD)指使用大量的載波(副載波),它們有相等的頻率間隔,都是一個(gè)基本震蕩頻率的整數(shù)倍;復(fù)用(M)指多路數(shù)據(jù)源相互交織地分布在上述大量載波上,形成一個(gè)頻道。
COFDM(編碼正交頻分多路復(fù)用)是ETSI歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)關(guān)于DVB-T數(shù)字視頻地面廣播及DAB數(shù)字音頻廣播的標(biāo)準(zhǔn)。 早期是用于軍事無線電傳輸安全性之目的。近年來,基于COFDM技術(shù)的廉價(jià)的數(shù)字信號(hào)處理芯片已成為眾多公司發(fā)展產(chǎn)品之首選。
上個(gè)世紀(jì)中期,人們提出了頻帶混疊的多載波通信方案,選擇相互之間正交的載波頻率作子載波,也就是我們所說的OFDM。這種“正交”表示的是載波頻率間精確的數(shù)學(xué)關(guān)系。按照這種設(shè)想,OFDM既能充分利用信道帶寬,也可以避免使用高速均衡和抗突發(fā)噪聲差錯(cuò)。OFDM是一種特殊的多載波通信方案,單個(gè)用戶的信息流被串/并變換為多個(gè)低速率碼流,每個(gè)碼流都用一個(gè)子載波發(fā)送。OFDM不用帶通濾波器來分隔子載波,而是通過快速傅立葉變換(FFT)來選用那些即便混疊也能夠保持正交的波形。
OFDM技術(shù)屬于多載波調(diào)制(Multi-CarrierModulation,MCM)技術(shù)。有些文獻(xiàn)上將OFDM和MCM混用,實(shí)際上不夠嚴(yán)密。MCM與OFDM常用于無線信道,它們的區(qū)別在于:OFDM技術(shù)特指將信道劃分成正交的子信道,頻道利用率高;而MCM,可以是更多種信道劃分方法。
OFDM技術(shù)的推出其實(shí)是為了提高載波的頻譜利用率,或者是為了改進(jìn)對(duì)多載波的調(diào)制,它的特點(diǎn)是各子載波相互正交,使擴(kuò)頻調(diào)制后的頻譜可以相互重疊,從而減小了子載波間的相互干擾。OFDM每個(gè)載波所使用的調(diào)制方法可以不同。各個(gè)載波能夠根據(jù)信道狀況的不同選擇不同的調(diào)制方式,比如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等等,以頻譜利用率和誤碼率之間的最佳平衡為原則。OFDM技術(shù)使用了自適應(yīng)調(diào)制,根據(jù)信道條件的好壞來選擇不同的調(diào)制方式。OFDM還采用了功率控制和自適應(yīng)調(diào)制相協(xié)調(diào)工作方式。信道好的時(shí)候,發(fā)射功率不變,可以增強(qiáng)調(diào)制方式(如64QAM),或者在低調(diào)制方式(如QPSK)時(shí)降低發(fā)射功率。
OFDM技術(shù)是HPA聯(lián)盟(HomePlug Powerline Alliance)工業(yè)規(guī)范的基礎(chǔ),它采用一種不連續(xù)的多音調(diào)技術(shù),將被稱為載波的不同頻率中的大量信號(hào)合并成單一的信號(hào),從而完成信號(hào)傳送。由于這種技術(shù)具有在雜波干擾下傳送信號(hào)的能力,因此常常會(huì)被利用在容易受外界干擾或者抵抗外界干擾能力較差的傳輸介質(zhì)中。

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