Question

关于ofdm的设计和使用原则

Answer 1

写在前面：个人学习记录，恳请批评指正。

OFDM，顾名思义，正交频分复用。简而言之就是用多个相互正交的子载波搭载信息进行传输。（正交的定义、时频域的变换不在赘述）

问题一：从简而言之想一想OFDM的频谱应该是什么样子？我猜是这样：

对不对？多个正交的子载波，同时发送。可以看见这幅图是满足定义的。（注意这是幅度谱，相位谱没有画，可是实际上，OFDM如果用PSK调制信号，相位谱才是搭载符号信息的。这里留一个心眼，后面再说）

BUT，实际上教科书上的相位谱是这样的：

哈哈哈，好复杂。为什么冲激函数成了Sa函数了嘞？因为在对子载波进行了加窗。将一个OFDM信号限制在了(0,T)时间段内。见下图。

可见，这是时域上的有4个子载波的一个OFDM信号，第五个最高的是合成的，周期时间窗长为1。（注意这里的子载波的振幅是相同的，说明信息不在振幅上。还有时间窗的频域就是Sa函数这就解释OFDM的频谱了。）问题一解决了，其实当初这幅图困扰了我好久，可能是我上课没认真听：）

那么，问题二：我知道了OFDM的原理，那么OFDM的信号到底啥样子（本质是调制问题）？

其实这个问题上面已经回答了，但是我感觉不够。即使知道了OFDM符号的频谱和符号的时域波形。我想看到符号信息。也就是咋调制的？教科书上说是：一个OFDM符号由一组承载了PSK或者QAM调制信号的子载波叠加而成。停下来想一想，PSK和QAM信号。怎么简单怎么来吧，PSK，相位调制，复杂点假设考虑QPSK，符号集合（1、2、3、4）对应四种相位（45、135、225、315）。这里不放星座图和时域波形了，下面的表格结合图3的来看，想象一下一个子载波上不同的相位承载不同的信号信息。