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OFDM

テクニカルノート > OFDM > OFDMの技術

第三章 OFDMの技術

1. OFDMのキャリア

シンボル長T区間で、整数周期の正弦波を考えると、周波数nf₀の正弦波ができます。 これが、OFDMのキャリアとなります。

2. 正弦波の直交関係

m,nを整数、T=1/f₀とすると、図9のように正弦波の直交関係が成立します。

3. ベースバンドとパスバンド

キャリア周波数nf₀、シンボル長T = 1/f₀のOFDMの基本構成要素は図10で表され、これが図11に示すOFDM信号の基本波形となります。 また、振幅と位相はデータにより変調されます。 基本構成要素の式で、nの値を変えることで様々な周期の基本波形ができます。 これらを同じタイミングでN個加えたものが、ベースバンドOFDM信号（図12、図13）です。 実際には、OFDMは周波数変換されて、搬送波帯域で伝送されます。この変換された信号をパスバンドOFDM信号といいます。

4. シンボルの取り出し

さて、ベースバンドOFDM信号sB(t)から、図14の式によって、シンボル情報a_nとb_nを得ることができます。 式では、正弦波の直交性を利用し各波形との相関を調べてシンボル情報を得ています。 実際には、DFTを用いて効率的に計算されます。 なお、式中のNは、LANなどでは64までの値が、テレビ放送では数千の値が使われます。

5. OFDMのスペクトル

OFDMの各キャリアは、区間T(= 1/f₀)、周波数(f_c + kf₀)の正弦波で、スペクトルは間隔f₀で振動しています。 また、お互いにほかのキャリア周波数において大きさがゼロになります。（図15） OFDMでは、スペクトルが重なっているため、周波数帯域の有効利用が可能であるのが、通常のマルチキャリア変調方式とは異なるところです。（図16） また、OFDM電力スペクトルは、すべてのキャリアを並べたものになり、矩形に近くなるのでさらに周波数の利用効率が良くなります。（図17）

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