1、 简述 OFDM 通信系统中多载波调制的工作原理、OFDMA 的工作方式和工作特点（优点、
缺点）：
OFDM 通信系统中多载波调制的工作原理
：
在通信系统中，信道所能提供的带宽通常比传送一路信号所需的带宽要宽得多。如果一
个信道只传送一路信号是非常浪费的，为了能够充分利用信道的带宽，就可以采用频分复用
的方法。
OFDM 主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子
数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，
这样可以减少子信道之间的相互干扰(ISI) 。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，
因此每个子信道上可以看成平坦性衰落，从而可以消除码间串扰，而且由于每个子信道的带
宽仅仅是原信道带宽的小部分，信道均衡变得相对容易。
OFDM 技术是 HPA 联盟工业规范的基础，它采用一种不连续的多音调技术，将被称为
载波的不同频率中的大量信号合并成单一的信号，从而完成信号传送。由于这种技术具有在
杂波干扰下传送信号的能力，因此常常会被利用在容易受外界干扰或者抵抗外界干扰能力较
差的传输介质中。
通常的数字调制都是在单个载波上进行，如 PSK、QAM 等。这种单载波的调制方法易发
生码间干扰而增加误码率，而且在多径传播的环境中因受瑞利衰落的影响而会造成突发误
码。若将高速率的串行数据转换为若干低速率数据流，每个低速数据流对应一个载波进行调
制，组成一个多载波的同时调制的并行传输系统。这样将总的信号带宽划分为 N 个互不重
叠的子通道(频带小于∆𝑓)，N 个子通道进行正交频分多重调制，就可克服上述单载波串行数
据系统的缺陷。
OFDM 中的各个载波是相互正交的，每个载波在一个符号时间内有整数个载波周期，每
个载波的频谱零点和相邻载波的零点重叠，这样便减小了载波间的干扰。由于载波间有部分
重叠，所以它比传统的 FDMA 提高了频带利用率。
在 OFDM 传播过程中，高速信息数据流通过串并变换，分配到速率相对较低的若干子
信道中传输，每个子信道中的符号周期相对增加，这样可减少因无线信道多径时延扩展所产
生的时间弥散性对系统造成的码间干扰。另外，由于引入保护间隔，在保护间隔大于最大多
径时延扩展的情况下，可以最大限度地消除多径带来的符号间干扰。如果用循环前缀作为保
护间隔，还可避免多径带来的信道间干扰。
在过去的频分复用（FDM）系统中，整个带宽分成 N 个子频带，子频带之间不重叠，为
了避免子频带间相互干扰，频带间通常加保护带宽，但这会使频谱利用率下降。为了克服这
个缺点，OFDM 采用 N 个重叠的子频带，子频带间正交，因而在接收端无需分离频谱就可
将信号接收下来。
OFDM 系统的一个主要优点是正交的子载波可以利用快速傅利叶变换实现调制和解调。
在 OFDM 系统的发射端加入保护间隔，主要是为了消除多径所造成的 ISI。其方法是在 OFDM
符号保护间隔内填入循环前缀，以保证在 FFT 周期内 OFDM 符号的时延副本内包含的波形
周期个数也是整数。这样时延小于保护间隔的信号就不会在解调过程中产生 ISI。由于 OFDM
技术有较强的抗 ISI 能力以及高频谱效率，2001 年开始应用于光通信中，相当多的研究表明
了该技术在光通信中的可行性。
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