OFDM學習筆記-原理（1）

         OFDM原理(參考自<LTE原理與實現>孫宇彤)

1. 子載波能量正交條件：
   1. 子載波爲正弦波；
   2. 子載波週期爲基波週期的整數倍；
   3. 積分區間爲基波完整週期；
   4. 基波完整週期內，子載波幅值不變；
2. 不論子載波頻率如何，每個子載波在基波的完整週期內只傳送一個符號；
3. OFDM能量正交推論：
   1. 不同子載波之間即使相位不同也正交；
   2. 積分區間內，週期完整子載波與週期不完整子載波必不正交；
4. OFDM優點：
   1. 減輕ISI；
      1. OFDM碼率遠低於單載波，可降低時延影響；
      2. 採用GI；
   2. 對抗頻率選擇性衰落；
      1. 丟棄損耗較大的子載波；
   3. 易與MIMO結合；
      1. 實施MIMO的前提是對信道傳輸特性的準確把握，OFDM將寬頻帶轉換爲子載波，傳播特性可線性化，更好實施MIMO技術；
   4. 帶寬靈活，可利用大帶寬；
      1. 傳統FDM每增加一個載波就多一個功放和濾波器，硬件開銷大，而OFDM用數字方法實現，開銷很小；
   5. 更高頻譜利用率；
5. OFDM面臨問題：
   1. 解決信號時延（多徑效應）；
      1. 多徑效應帶來的問題:
         1. 前一個符號的多徑延遲對後一個直達信道的干擾，ISI；
            1. 解決：插入保護間隔GI，這段時間使前一個符號多徑延遲衰減到0而不影響當前符號;
         2. 本符號多徑延遲對直達信道的干擾（主要干擾）；
            1. 思路：創造條件使延遲信號與直達信號正交，從而避免干擾，這些干擾包括本符號同頻干擾和其他子載波帶來的異頻干擾，異頻干擾又稱爲ICI；
            2. 方法：利用保護間隔GI，把每個符號最後一段複製到前一個保護帶中傳送，在積分區間內將延遲信號填補爲完整週期，從而達到正交條件以消除ICI；
   2. 處理高峯均比；
      1. 封均比即信號峯值與平均值功率的比值，疊加子載波數量增加，峯均比也會增加；
         1. 採用更大動態範圍的功放；
         2. 削峯
         3. 預處理：採用子載波間疊加後峯均比較小的組合作爲優選子載波，LTE上行採用的SC-FDMA可歸入該法；
         4. IFFT點數大於子載波信道數，引入虛載波？
   3. 對抗頻偏（多普勒頻移）；
      1. 加強同步設計，基帶芯片提高頻率跟蹤能力；