OFDM学习笔记-原理（1）

         OFDM原理(参考自孙宇彤)

1. 子载波能量正交条件：
   1. 子载波为正弦波；
   2. 子载波周期为基波周期的整数倍；
   3. 积分区间为基波完整周期；
   4. 基波完整周期内，子载波幅值不变；
2. 不论子载波频率如何，每个子载波在基波的完整周期内只传送一个符号；
3. OFDM能量正交推论：
   1. 不同子载波之间即使相位不同也正交；
   2. 积分区间内，周期完整子载波与周期不完整子载波必不正交；
4. OFDM优点：
   1. 减轻ISI；
      1. OFDM码率远低于单载波，可降低时延影响；
      2. 采用GI；
   2. 对抗频率选择性衰落；
      1. 丢弃损耗较大的子载波；
   3. 易与MIMO结合；
      1. 实施MIMO的前提是对信道传输特性的准确把握，OFDM将宽频带转换为子载波，传播特性可线性化，更好实施MIMO技术；
   4. 带宽灵活，可利用大带宽；
      1. 传统FDM每增加一个载波就多一个功放和滤波器，硬件开销大，而OFDM用数字方法实现，开销很小；
   5. 更高频谱利用率；
5. OFDM面临问题：
   1. 解决信号时延（多径效应）；
      1. 多径效应带来的问题:
         1. 前一个符号的多径延迟对后一个直达信道的干扰，ISI；
            1. 解决：插入保护间隔GI，这段时间使前一个符号多径延迟衰减到0而不影响当前符号;
         2. 本符号多径延迟对直达信道的干扰（主要干扰）；
            1. 思路：创造条件使延迟信号与直达信号正交，从而避免干扰，这些干扰包括本符号同频干扰和其他子载波带来的异频干扰，异频干扰又称为ICI；
            2. 方法：利用保护间隔GI，把每个符号最后一段复制到前一个保护带中传送，在积分区间内将延迟信号填补为完整周期，从而达到正交条件以消除ICI；
   2. 处理高峰均比；
      1. 封均比即信号峰值与平均值功率的比值，叠加子载波数量增加，峰均比也会增加；
         1. 采用更大动态范围的功放；
         2. 削峰
         3. 预处理：采用子载波间叠加后峰均比较小的组合作为优选子载波，LTE上行采用的SC-FDMA可归入该法；
         4. IFFT点数大于子载波信道数，引入虚载波？
   3. 对抗频偏（多普勒频移）；
      1. 加强同步设计，基带芯片提高频率跟踪能力；