通信原理与考研第八章新型数字调制(3）

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继续讲解新型数字调制的内容。本堂课重点讲解OFDM的知识。为何要拿出来重点讲解呢？先看看这些技术的发展例程！

20 世纪 50 年代至 60 年代：1957 年出现的 Collins Kineplex 系统是最早的高频谱效率多载波通信系统，通过交错正交幅度调制技术提高了频谱利用率，但子载波总数有限，且仍存在保护频带浪费带宽的问题。20 世纪 60 年代中期，提出了传输信号通过带宽受限信道时无码间干扰和信道间干扰的原理，为 OFDM 技术的发展奠定了理论基础。
20 世纪 70 年代：1970 年美国申请了一项专利，其思想是采用平行数据和子信道相互重叠的频分复用来消除对高速均衡的依赖，抵制冲激噪声和多径失真，最初主要用于军事通信系统。1971 年，S.B.Weistein 和 P.M.Ebert 应用离散傅立叶变换研制了完整的多载波传输系统，即 OFDM 系统，解决了多载波传输系统发送和传送的难题，降低了系统复杂度，使 OFDM 技术开始走向实用。
20 世纪 80 年代——转折点：大规模集成电路的发展让快速傅里叶变换技术的实现不再困难，OFDM 技术的一些制约因素得到解决，开始迈向高速数字移动通信领域。1981 年，Hirosaki 用离散傅里叶变换完成的 OFDM 调制技术，试验成功了 16QAM 多路并行传送 19.2k bit/s 的电话线 MODEM，OFDM 的调制技术再次成为研究热点。
20 世纪 90 年代：OFDM 的应用涉及移动调频和单边带信道的高速数据通信、陆地移动通信、高速数字用户环路、非对称数字用户环路、高清晰度数字电视和陆地广播等通信系统。1999 年，IEEE802.11a 将 OFDM 调制技术作为 5GHz 无线局域网标准的物理层标准，传输速率可达 54MbPs，欧洲电信组织的 HiperiLAN2 标准也将其定为调制标准技术。
21 世纪以来：OFDM 技术在理论和技术上趋于成熟，成为第四代移动通信无线接入技术之一，并在 4G LTE 技术中得到广泛应用，在 5G 中仍将作为主要的调制方式。

OFDM 能够实现高速数据传输，这是因为它将宽带信道划分为多个窄带子信道（子载波）。每个子信道的带宽相对较窄，受到的频率选择性衰落影响较小。例如在 4G/5G 移动通信中，OFDM 技术使得用户能够享受到高速的移动数据服务，如高清视频流、大文件的快速下载等。其能够适应复杂的无线信道环境，为实现高数据速率传输提供了技术基础。现在大家应该知道老师要重点讲解的原因了吧！因为是当下的主流，所以必须多讲，或许就会在同学们的应聘过程中发挥作用！

所以多载波方式出现了。

当年在DVBT领域，上海交大采用单载波方式，清华采用多载波方式，两者互相争论各自的优缺点，最后这两种方式和平共处。有时候，利益是双方妥协的驱动力。商场上更是如此，于是很多从知识分子变成的商人会这些引入到学术圈！影响是相当的恶劣。

OFDM有个大问题，就是峰均比太高了。

从时域上观察，无线信号是幅度不断变化的正弦波，幅度并不恒定（出了FSK信号），一个周期内的信号幅度峰值和其他周期内的幅度峰值是不一样的，因此每个周期的平均功率和峰值功率是不一样的。在一个较长的时间内，峰值功率是以某种概率出现的最大瞬态功率，通常概率取为0.01%。在这个概率下的峰值功率跟系统总的平均功率的比就是峰均比。