宽带无线通信中的OFDM技术解析

"本文介绍了OFDM的发展历程以及其在宽带无线通信中的应用，同时深入讲解了无线通信的基础知识，包括波长、频率资源分配、工业科学医学频段、天线、无线电、微波、红外线等概念。" OFDM（正交频分复用）是一种多载波调制技术，自20世纪80年代以来，逐渐在各种通信系统中得到广泛应用，如数字音频广播(DAB)、数字视频广播(DVB)和无线局域网(WLAN)。1995年，欧洲电信标准协会(ETSI)制定了DAB标准，随后在1997年，DVB标准也开始实施。OFDM因其抗多径衰落和频率选择性衰落的能力，以及高效的频谱利用率，于1998年被IEEE 802.11工作组选为WLAN的物理层接入方案。 在无线通信基础方面，波长与频率密切相关，频率的分配由各国的监管机构如FCC和ITU-R进行管理。工业科学医学频段(ISM)是部分未授权的频谱，允许在限制功率的情况下自由使用，常用于非许可的商业应用。天线是无线通信的关键，通过电流产生的电磁场来传输声音、音乐、图像或数据。无线通信的频率范围通常在10kHz到1GHz之间，无线电分为低能/单频、高能/单频和扩展频谱等类型，每种类型都有其特定的传播特性和应用领域。 微波通信在更高的频率范围，通常在GHz级别，具有较短的传播距离，但能提供更高的数据速率。微波通信需要精确对准的天线，适用于点对点通信和卫星通信。红外线通信则利用红外光波进行短距离通信，如家庭娱乐系统的遥控器，信号不能穿透固体物体，但提供了更高的安全性。 无线通信的基础还包括无线电波的传播特性，例如VLF、LF、MF、HF、VHF等波段的无线电波在不同环境下的传播方式。微波通信系统包括地面系统和卫星系统，前者通常使用定向抛物线天线，后者则涉及卫星转发信号。红外线通信则有点对点和广播两种模式，适用于室内环境，但易受光照干扰。 OFDM技术是现代宽带无线通信的重要组成部分，而无线通信的基础知识涵盖了频谱管理、无线电波传播、天线设计等多个方面，这些基础知识对于理解现代通信系统的设计和运作至关重要。