Телевизионные цифровые системы : учебное пособие

Глава 2. Технология ортогонального частотного уплотнения (OFDM) 
мальная задержка между различными сигналами не превосходит времени 
длительности одного символа, и интерференция возникает в пределах одно‑
го передаваемого символа. Во втором случае максимальная задержка меж‑
ду различными сигналами больше длительности одного символа, а в ре‑
зультате интерференции складываются сигналы, представляющие разные 
символы, и возникает так называемая 
межсимвольная интерференция
(Inter 
Symbol Interference, ISI).
Символ № 1
Символ № 2
Символ № 3
Символ № 1
Символ № 2
Символ № 3
Внутрисимвольная 
интерференция
Межсимвольная 
интерференция
Задержанная 
последовательность
Длительность одного 
символа (период T)
Прямая 
последовательность
Рис. 2.4. Интерференция символов 
Наиболее отрицательно на искажение сигнала влияет межсимвольная ин‑
терференция. Поскольку символ — это дискретное состояние сигнала, ха‑
рактеризующееся значениями частоты несущей, амплитуды и фазы, то для 
различных символов меняются амплитуда и фаза сигнала, поэтому восста‑
новить исходный сигнал крайне сложно.
Радикальным решением этой проблемы является применение техноло‑
гии ортогонального частотного мультиплексирования OFDM (Orthogonal 
Frequency Division Multiplexing), которая специально разработана для борь‑
бы с помехами при многолучевом приеме.

---

26
телевизионные цифровые системы
Принципы OFDM 
Идея данного метода заключается в том, что поток передаваемых данных 
преобразуется в большое число параллельных потоков (субпотоков), каж‑
дый из которых передается на отдельной несущей (рис. 2.5). При этом высо‑
кая скорость передачи достигается именно за счет одновременной передачи 
данных по нескольким каналам, а скорость передачи в отдельном подкана‑
ле может быть и невысокой.
Одна
несущая
Множество
поднесущих
f
f
а
б
Рис. 2.5. Спектр радиосигнала с одной несущей (
а
) и OFDM (
б
)
При частотном разделении каналов необходимо, чтобы ширина отдель‑
ного канала была, с одной стороны, достаточно узкой для минимизации 
искажения сигнала в пределах отдельного канала, а с другой — достаточно 
широкой для обеспечения требуемой скорости передачи. Кроме того, для 
экономного использования всей полосы канала, разделяемого на подкана‑
лы, желательно как можно более плотно расположить частотные подкана‑
лы, но при этом избежать межканальной интерференции, чтобы обеспечить 
полную независимость каналов друг от друга. Частотные каналы, удовлетво‑
ряющие перечисленным требованиям, называются 
ортогональными
. Несу‑
щие сигналы всех частотных подканалов (а точнее, функции, описывающие 
эти сигналы) ортогональны друг другу. С точки зрения математики ортого‑
нальность функций означает, что их произведение, усреднённое на некото‑
ром интервале, должно быть равно нулю. В нашем случае это выражается 
простым соотношением 
sin(
)sin(
)
,
,
2
2
0
0
p
p
f t
f t dt
k l
l
T
k
т
=
№
(2.2) 
где 
T
— период символа; 
f 
k
, 
f 
l
— несущие частоты каналов 
k
и 
l
.
Ортогональность несущих сигналов можно обеспечить в том случае, если 
за время длительности одного символа несущий сигнал будет совершать це‑
лое число колебаний (рис. 2.6).

---

27