ofdma中文名称（OFDM符号介绍）

OFDM（Orthogonal Frequency Divisition Multiplexing）代表正交频分复用。从字面意思来看，它有3个特性：

1. 正交
2. 频分
3. 复用

OFDM是一种将宽的频率分裂成许多小频率（称之为子载波）的技术，并将数据传送到每个子载波上，如图1所示。换句话说，将一个宽的频率分割成多个小/窄频率，这就是“频分Frequency Division”的含义。因为每个子载波上的所有数据都是同时传输的，这是一种“复用”。

图1：OFDM子载波切割

那么问题来了。我们可以为每个子载波分裂成多小？例如，如果有1MHz带宽作为一个全频带，如果将其分成1000个具有1KHz间隔的子载波，并在每个子载波上携带一个bit位，则可以同时传输1000 bit位。如果把它分成具有10KHz间隔的100个子载波，并在每个子载波上携带一个bit位，一次可以传输100个bit位。

一般人肯定会选择把它分成1000个子载波。但不幸的是，在子载波之间以太小的间隔分割是不可能的。如果把它分成太多的子载波，子载波之间的间隔太小，就会导致相邻子载波之间的干扰，速率会下降很明显。

作为一种最优解，OFDM以如图2所示的方式分裂成多个子载波。在频域的每个采样点上只有一个具有非零值，所有其他子载波的载波在采样点处具有零值。 这意味着，即使多个子载波共存，它们都是独立的，不会相互影响，这种特性被称为“正交”。

图2：子载波切割最优方案

OFDM能很好的充分利用给定频率，但它有一个缺点，为了有效地工作，在满足正交条件下，子载波之间的间隔应该保持精确。

如果子载波之间的间隔没有得到准确的维护，就会四处漂移。当每个子载波单独绘制时，不会看到太大的差异，但当所有这些子载波被归纳在一起时，就会注意到差异，如图3上所示。

实际上没有这样一个不存在频率漂移的环境。因此，当设计OFDM时，首先必须确定系统能够承受子载波频率漂移引起的信号失真的频率间隔。

循环前缀

现在看看时域信号。下面是显示两个OFDM符号序列的插图。

在理想情况下，这个信号没有问题，但是如果第一个符号稍微延迟一点会发生什么呢？在这种情况下，第一个符号的结束部分将溢出到下一个符号时间，并干扰下一个符号，如下所示。这种不同符号之间的干扰称为符号间干扰（ISI：Inter Symbol Interference）。

有什么办法可以解决这个问题？你可能想防止信号延迟。但这是不可能的，因为无法控制无线信道本身（物理介质本身）。所以唯一的办法就是设计系统来处理这种情况。一个简单的解决方案是在符号之间设置一些时间间隔，这样即使一个符号被延迟，也不会溢出到下一个符号中。

有了这个Gap，系统在一定程度上可以容忍时延和码间干扰问题，但存在实际问题，“在这个Gap里放什么？”。什么都不放（比如关掉变速器）好吗？如果在间隙期间完全关闭信号，则会导致放大器出现问题。为了减少这个问题，我们从末端复制一部分信号并粘贴到这个Gap中。这个在开头加上前缀的复制部分称为“循环前缀Cyclic Prefix”。

循环前缀的主要目的是减少码间干扰（ISI），但是我们可以享受来自 通过复制原始符号的结束部分来生成循环前缀。这有助于找到符号边界（符号的起点和终点）。取循环前缀长度的样本序列（窗口），从第一个序列中取出另一个长度相同的序列（符号长度-CP长度）。然后计算两个序列的相关性。如果这两个序列与符号的开始和结束完全对齐，则相关性将非常高，因为这两个序列中的内容几乎相同。

如果两个序列（两个窗口）与符号边界（符号的开始和结束）不对齐， 这个 相关性不会高，如下所示。

如果上下滑动这两个窗口，找到相关性最高的位置，即时隙边界。

举例说明

在OFDM实现中，精确中心的频率不携带任何子载波，并且在频谱的两端有一定数量的子载波，这些子载波没有任何子载波。这个区域被称为保护带，主要是为了减少与相邻频带的干扰。

为了简单起见，使用BPSK调制，它每星座点携带一位。根据给定的规范，在分配给频带的64个子载波中，仅52个子载波是能够携带数据比特的子载波，如下所示。

对于这一步，首先必须生成一个比特序列，该序列将由一个OFDM符号携带。可以按以下方式生成随机位序列(在实际通信中，没有人会使用随机数据来传输。如果是真实的通信，这些数据将是文档文件、音乐或电影等，但在模拟的情况下，通常使用随机数据）。

下一步是将用户数据映射到分配给数据携带的每个子载波。这可以实现如下。

通过上述步骤，在频域中将比特流分配给子载波。但是所有的通信（数据传输和接收）都是在时域中进行的。所以必须将频域数据转换成时域序列，如下所示。已经知道IFFT（Inverse Fast Fourier Transform）是将频域数据转换为时域数据的工具。

下一步是向上一步中获得的时域数据添加循环前缀。循环前缀生成非常简单，它是从结尾直接复制部分数据，并将副本放在数据序列的开头。