Совмещение спектров множества поднесущих ofdm
Высокая эффективность использования радиочастотного спектра, объясняемая почти прямоугольной формой огибающей спектра при большом количестве поднесущих.
Простая аппаратная реализация: базовые операции реализуются методами цифровой обработки.
Хорошее противостояние межсимвольным помехам (ISI — intersymbol interference) и интерференции между поднесущими (ICI — intercarrier interference). Как следствие — лояльность к многолучевому распространению.
Возможность применения различных схем модуляции для каждой поднесущей, что позволяет адаптивно варьировать помехоустойчивость и скорость передачи информации.
Проблемы ofdm:
Необходима высокая синхронизация частоты и времени.
Чувствительность к эффекту Доплера, ограничивающая
применение OFDM в мобильных системах.
Не идеальность современных приёмников и передатчиков вызывает фазовый шум, что ограничивает производительность системы.
Защитный интервал, используемый в OFDM для борьбы с многолучевым распространением, снижает спектральную эффективность сигнала.
кратко можно выделить основные положительные и отрицательные стороны OFDM:
Преимущества ofdm:
Для OFDM возможно компактное размещение несущих – тогда они называются поднесущими – на выделенной полосе частот.
На границах этой полосы частот следует поместить небольшие защитные полосы, призванные защитить системы на соседних полосах от выбросов за пределы спектра в системе OFDM.
Сигнал OFDM состоит из множества поднесущих
Расстояние между центральными частотами поднесущих обратно длительности символа (Ts). С увеличением Ts поднесущие сближаются, это означает, что на выделенной полосе частот их поместится больше.
Символ OFDM является комбинацией «n» символов поднесущих, передающихся параллельно в одно время.
Интерференция между несущими в ofdm
Ценой оптимального размещения поднесущих является чувствительность OFDM к частотным искажениям.
Если на приеме частота немного отклоняется от центральной частоты поднесущей, мы сталкиваемся с интерференцией не только смежных поднесущих, но и с интерференцией между всеми поднесущими в принципе.
Она известна как интерференция между несущими, а иногда зовется эффектом утечки в теории дискретных преобразований Фурье.
Одной из возможных причин таких искажений является быстрое перемещение передатчика или приемника (эффект Допплера).
Эффект Допплера (перемещения): изменение частоты волны вследствие взаимного перемещения передатчика и приемника.
Эффект утечки вследствие частотного отклонения: интерференция между несущими
Если есть небольшое частотное отклонение между передатчиком и приемником, то мы декодируем символ поднесущей 2, к примеру, немного в стороне от настоящей центральной частоты.
В результате снижается отношение сигнал/шум за счет снижения уровня сигнала и повышения уровня шума. Это проявление эффекта интерференции между несущими для OFDM.
Чтобы ограничить влияние интерференции на систему OFDM только с помощью аппаратуры, нам следует брать приемники и передатчики с частотной стабильностью ниже 0,1 ppm. Это радикально повысит стоимость и сложность аппаратуры.
Таким образом, довольно большая часть программного обеспечения OFDM в приемных устройствах занимается частотной коррекцией, используя циклическую перестановку, но к тому же вместе с сигналом посылаются опорные или пилот-сигналы.