OFDM广泛应用于无线传输中，OFDM传输方式可以被看作是一种多载波传输方式。该技术大量使用典型的且频带相对窄的子载波[9]。与之形成对比的是一个简单的多载波传输方式通常只包含几个子载波，例如，HSPA多载波演进到一个20 MHz的整体传输带宽由四个子载波组成，每个子载波带宽规定为5 MHz。相比较而言，OFDM传输可能意味着几百个子载波在同一无线链路上传输，而这些无线信道连接到相同的接收机。

OFDM是一种并行的调制方案。由于子载波上信号的周期会随着子信道的数目而成倍增加，OFDM系统的抗多径衰落能力因此得到提高。此外，由于子载波之间具有正交性，也就是说各个子载波的频谱可以相互重叠，这大大提高了频带的利用率。循环前缀的引入则可以有效地消除符号间干扰和信道间的干扰[10]。

第1章第2章2。1 信号的正交性

OFDM技术又叫正交频分复用技术，得名于在信号的传输过程中，两个已调制的OFDM子载波是相互正交的[11]。OFDM的基本原理如图2-1所示：

图2-1 OFDM基本原理

从图中可以看出，发送端需要完成的工作是将数据转换成并行的多路子数据流，将这些数据流调制到具有正交性的子载波上进行传输，然后在接收端对子载波进行积分，再将数据由并行转换到串行，经过一系列的处理，最后输出原始数据[12]。

OFDM信号的调制方式有很多种，几乎所有的调制方式都可以用在OFDM信号的调制上，只是调制采取的方式与解调的方式应该是相对应的，最常见的调制方式有正交相移键控（Quadrature Phase Shift Keyin, QPSK）和正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation, QAM）两种。现在，我们在时域范围内讨论子载波的正交性，用T表示OFDM的一个符号周期，子载波的数目用N表示，每个子信道上的数据符号用di(i=0,1,…，N-1)表示，f0代表第0个子载波的载波频率，则从t=ts开始到ts+T的时间范围内，已调制的OFDM符号可以表示为[13]：

在一些资料中，通常会将OFDM符号的同相分量和相应子载波的余弦分量相乘，将OFDM符号的正交分量和相应子载波的正弦分量相乘，最后合成OFDM信号，如式（2-2）所示：

结合式（2-1）和式（2-2），OFDM信号相邻子载波的间隔为1/T，那么很容易得到OFDM信号正交性的条件：文献综述

若想要调制第j个子载波，根据图2-1和式（2-2）可以得到：

上式表明，各个子信道上传输的数据不会受到来自其它子信道上数据的干扰，这就在一定程度上避免了码间串扰。当对任意一个子载波进行解调时，该载波可以解调出原始信号，因为其它的子载波在此区间进行解调积分时，结果都为零[14]。

这种正交性表现在时域范围内就是，在一个OFDM信号周期内，每个子载波包含整数倍个周期，并且各个相邻的子载波之间相差一个周期[15]。如图2-2所示。

图2-2 OFDM符号正交性的时域表现

以上的论述从时域的角度对子载波的正交性进行详细解释，在频域中，这种正交性可以得到更好的体现。OFDM系统的子载波数的范围可以从少于一百到几千不等，同时，子载波频率间隔从几千赫兹到几十万赫兹。图2-3包含了OFDM信号频谱中各子信道频谱的状况，我们可以看出每个子信道只有在中心频率处才会有最大值，此时，其它子载波的值为零。当频率为1/T的整数倍时，所有子载波的值为零。根据这一重要的特性，在进行解调时，我们只需要保证在子载波没有出现频移的情况下，计算所有子载波频谱的最大值，就可以在不受其它子信道干扰的情况下将各个子信道上的数据解调出来。