COFDM技術簡介及其在通信中的應用與研究

高健

【摘? 要】隨著通信技術及信息技術的高速發展，COFDM技術的研發在信息通訊領域得到了廣泛的關注與應用。其穩定性良好、傳輸效率高、抗干擾能力強、能夠在高速移動設備間進行信息傳輸等優勢受到眾多信息企業的青睞。本篇文章以COFDM技術的存在現狀及基本原理為切入點，從五個方面論述了COFDM技術在無線通信應用中的優勢，最后簡略探討了COFDM在通信中的應用與研究。以此來供相關人士交流參考。

【關鍵詞】COFDM技術;通信領域;優勢;應用與研究;基本原理

引言

隨著通信技術及信息技術的高速發展，越來越多的人對無線傳輸圖像質量要求逐步升高。COFDM技術的應用恰好能滿足人們這一需求。COFDM技術運用了交錯和編碼技術，它的發展歷程是由FDM技術到OFDM技術再到COFDM技術所構成。此項技術的應用，有效解決了很多如障礙物過多、移動速度快、噪聲和干擾力大等環境因素所導致的通信效率低的問題。COFDM技術在通信領域的廣泛應用能夠滿足人們對于傳輸圖像清晰度與質量的需求，因此其在移動通信中的眾多應用優勢受到廣大群眾廣泛青睞，所以提升其在移動通信中的使用頻率、加強其在移動通信應用中的科學探究、深入改革無線通信技術中COFDM技術的應用途徑、加速發展其在移動通信應用中的措施與方案勢在必行。

1.COFDM技術的概述

隨著無線通信技術的高速發展，越來越多的先進科學技術應用到了無線通信傳輸中。現如今在無線圖像傳輸中所使用到的技術大致有：COFDM技術、GSM技術、擴頻微波、模擬傳輸、WIFI等。它們大多具有抗干擾率差而致的難以保證圖片質量及傳輸效率、難以在移動環境中使用而致的圖像實時性無法確保、阻擋環境中調試復雜而致保密性差、傳輸頻率不達標而影響正常數據的使用、對傳輸環境要求較高而致傳輸效率下降等問題。COFDM技術在以上提到的其它無線通信應用技術中脫穎而出，恰好能針對以上所述的環境、干擾因素、傳輸頻率等問題進行有效解決。

COFDM技術的基本應用原理是將高速率信息波通過正交子載波調制后分為多路發射。在這個過程中，無線通信的延展性得到了提高，抗多徑衰落、抗干擾等性能都得到了大幅度提升，能夠解決無線通信在實際傳輸中出現的多種問題。正交延展后的無限波頻率相對于傳統通信頻率提升將近一倍，傳輸頻率的提升能夠保證通信數據正常化使用。與此同時，為了解決在傳輸過程中所存在的白噪聲、脈沖噪聲、衰落等問題，COFDM技術采用了卷積碼、網絡編碼、交織編碼、TCM空時編碼等多種通信編碼技術。COFDM中C代表了編碼，OFD含義為正交頻分，M為復用的縮寫，所以COFDM技術是一種將頻率選擇性衰落信道與時變平坦衰落信道結合在一起實現時間-頻率域的無線通信技術。它的技術核心和實用價值的關鍵在于將高比特率的待調制信號按照一定的規則劃分后再進行時間、頻率的交錯分布，這樣可以幫助編碼后的數據信號所受到的衰落具有統計獨立性，OFDM系統的抗誤碼性也能得到提升，此外，能夠躲避障礙物、能對噪聲干擾免疫、能在高速移動的環境中高效率通訊。

2.COFDM技術在無線通信應用中的優點

2.1不受環境影響，傳輸穩定。

由于COFDM技術能夠繞過障礙物，穿過障礙物進行通信傳輸，所以在山地、高樓等障礙物較多的地域應用廣泛，有效地彌補了傳統通信過程中傳輸圖像畫質不穩定、傳輸時間長、傳輸效率低的缺漏，COFDM技術在不受環境限制的條件下，憑借多載波等技術實現了真正的“繞射”傳輸。

2.2適應于高速移動中的通信傳輸

COFDM技術在移動通信傳輸過程中，甚至不需要連接其他設備，即可實現高速移動點之間的傳輸通信，解決了傳統通信設備如無線WIFI、數字微波等的電磁波穩定性差、定向不準確、跟蹤技能不完善等問題，由于高速移動物體之間的信號很難保持穩定，傳統的通信傳輸需要連接支點，所以無線通訊在高速移動物體之間的傳輸成為一大難題。COFDM技術恰好能有效解決此問題，也因此在車輛，無人機，飛艇等移動平臺上應用相當廣泛。

2.3抗干擾能力強

頻率選擇性衰弱是通信行業需要克服的難關，COFDM技術能夠將一路高速率數據流轉變為多路低頻率數據流使用，在有效保護數字信號的同時延長調制通信符號的持續時間，使多路低頻率子數據流的正交性得到保持。COFDM技術利用上述機制有效的克服了通信過程中選擇性衰弱問題。

2.4適合于高速數據傳輸

在通信行業中，往往為了滿足后期存儲、編輯及分析等操作，對視音頻的傳輸速率要求較高。COFDM技術的傳輸速率一般都大于4Mbps，其能夠選擇高速調制模式來傳輸編碼數據，使通訊信息的分辨率、質量等硬性要求達到標準。通信傳輸的高速化，在極大程度上保證了用戶的利益和體驗。

2.5頻譜利用率高，能夠較輕松實現MIMO技術

由于COFDM技術能夠高效率利用頻譜資源，所以有效解決了頻譜資源有限的一大問題。此外，由于多天線系統的復雜程度與通信路徑乘積之冪呈正比，所以COFDM技術在降低通信頻率的同時有效控制了多天線系統的額外復雜度，使多天線技術系統的應用較為輕松簡單，實現了MIMO技術輕松簡單化。

3.COFDM技術在通信中的應用與研究

由于應用此技術，能夠在干擾障礙物多如高層建筑群及郊區山地環境、移動點高速變換位置的條件下，實現圖像的穩定傳輸。所以在武警、消防、公安現場勘查，電視臺實時報道等領域應用極其廣泛。以上領域的任務執行地點往往在地勢起伏、障礙物頗多處，且現場勘察及實時報道，都需要對突發事件做出快速處理，并及時將通信訊息回復到控制總臺中心。保證信息的全方位、多角度、實時性、穩定性是COFDM技術所能實現的。在真實通信過程中，往往會受到距離、功率等因素的影響，需要采用飛艇和無線寬帶網絡進行輔助傳輸，實現真正意義上的精確判斷、快速指揮、準確傳輸。

COFDM技術在實際運用過程中，采用多種交通工具，實現了從人到車、車到飛艇再到控制指揮總臺和車直接到控制指揮總臺的通信連鎖環。在一定意義上，COFDM技術的應用提高了指揮中心的決策反應速度、對突發事件的分析判斷準確力及問題及時處理能力。與此同時，大大提高了作戰的獲勝率和信息的實時性。

4.結束語

通過上文的論述，足以見得COFDM技術在通信技術領域擁有著極大的優勢和難以估量的潛力。目前此技術在應用方面仍存在一定的局限性與片面性，未來隨著軟判決技術、信道自適應技術及DSP芯片技術等高科技術的成熟與發展，COFDM技術將會結合多種高科技產品應用到更多無線通信領域。抓住此項技術的應用關鍵，提高對此方面科技發展的重視程度，并采用有效具體的措施方案，相信在不久的將來COFDM技術將進攻數據傳輸、網絡通信等多個通信領域。由此可見，COFDM技術在移動通信的應用中，擁有著無限廣闊光明的發展及研究前景。

參考文獻

[1]程龍.對COFDM無線圖傳在人防應急通信中的應用研究[J].數字通信世界，2018， 000（006）：169.

[2]郝國欣，李柬，耿紅巖. COFDM通信技術在無人系統中的設計與應用[J].無線通信技術， 2018， 27（04）：36-39.

[3]鄭德志，郝國欣，羅旻.天線合路器在COFDM視頻傳輸系統中的設計與應用[J].無線電通信技術， 2018， v.44;No.265（05）：77-81.

[4]孫瑞.COFDM數字廣播系統中抗干擾技術研究[J].信息周刊，2019， 000（007）：0016-0016.

[5]一種無人機地面車載站高增益全向天線的設計[J].陳翔宇，王雷. 電子測試. 2013（07）

[6]COFDM技術在無線視頻傳輸中的應用[J].李亮. 信息化研究. 2011（03）

[7]COFDM原理及其設備的應用[J].方水平.北京工業職業技術學院學報. 2004（04）