OFDM基頻數位訊號處理器之研製
多通道(Multicarrier)通訊系統:

單通道(Single carrier)通訊系統:

多通道(Multicarrier)通訊系統:

什麼是OFDM?

        OFDM-Orthogonal Frequency Division Multiplexing 正交分頻多工,是一種高效率的多通道調變解調變技術。利用離散快速傅利葉轉換(FFT)和反快速傅利葉轉換(IFFT)來調變和解調變傳送的訊號。可使用的頻寬被劃分為多個狹窄的頻帶，資料就可以被平行的在這些頻帶上傳輸。

OFDM通訊系統的方塊圖:

OFDM的好處:

        高的資料傳輸率(High data transmission rate)與高的頻寬使用效率(High bandwidth efficiency)。可以藉由加入循環字首(cyclic prefix)有效解決傳輸時的訊號之間的互相干擾(ISI)與通道之間的互相擾(ICI)。

OFDM的缺點和問題:

        高的峰值對均值功率比(High Peak-to-Average Power Ratio)。

        對子通道的頻率錯誤非常敏感。

OFDM 的頻譜:

               單一子通道的頻譜                                        OFDM的頻譜

OFDM的應用實例:

        數位廣播: 數位聲音廣播(DAB), 數位電視(DTV)

        寬頻區域網路: IEEE 802.11 a/g, HIPERLAN/2

        高速固定式無線網路:   IEEE 802.16

        非對稱數位用戶迴路(ADSL)

OFDM的PAPR的問題:

因為OFDM是multitone的調變系統, 所以OFDM的每個subcarrier的功率會忽大忽小, 這是根據中央極限定理, 有很多的獨立的random variable所組成的會呈現高斯分布, 而這種忽大忽小的power對於amplifier來說, 會造成amplifier所需要操作的線性區間過大, 容易使signal被clip掉, 造成訊號的失真

PAPR定義如下

 

ex: 下圖為4個subcarrier分布的情形, signal amplitude分布的情形, 我們可以看到每種不同的signal就有不同的amplitude分布, 我們的目的就是希望能使amplitude的大小能夠平均

解決方法:
(1) phase control: 改變訊號的相位, 紀錄最小的phase

(2) tone reservation: 使用一些保留的tone, 來降低整個papr

(3) clipping: 直接砍掉signal