Le multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM) est une technique de modulation des signaux numériques utilisée dans les systèmes de communication de données. Il s’agit d’une technique de modulation multiporteuse, qui transmet les données sur plusieurs sous-porteuses orthogonales simultanément.
L’OFDM fonctionne en divisant les données en plusieurs sous-porteuses orthogonales, puis en modulant chacune d’entre elles avec une fréquence différente. Pour ce faire, on utilise une transformation de Fourier rapide inverse (IFFT). Les données sont ensuite transmises sur un canal exempt d’interférences.
L’OFDM présente plusieurs avantages par rapport aux autres techniques de modulation. Il s’agit notamment d’une meilleure robustesse à la propagation par trajets multiples, d’une meilleure efficacité spectrale, d’une plus grande flexibilité pour s’adapter à différents débits de données et d’une meilleure égalisation dans le domaine des fréquences.
L’OFDM est utilisé dans de nombreux systèmes de communication tels que WiFi, WiMAX, LTE et Digital Video Broadcasting (DVB). Il est également utilisé dans certaines techniques d’imagerie médicale telles que l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et la tomographie par ordinateur (CT).
L’OFDM n’est pas sans poser de problèmes. Il s’agit notamment de la complexité accrue de la mise en œuvre, de l’augmentation du rapport de puissance de crête à moyenne (PAPR) et de la probabilité accrue d’interférence intersymbole (ISI).
Il y a plusieurs techniques de modulation qui sont utilisées dans l’OFDM. Elles comprennent la modulation d’amplitude en quadrature (QAM), la modulation par déplacement de phase (PSK) et la modulation par déplacement de phase en quadrature (QPSK).
L’OFDM peut être combiné avec des techniques d’accès multiple telles que l’accès multiple par répartition en fréquence (FDMA), l’accès multiple par répartition en code (CDMA) et l’accès multiple par répartition dans le temps (TDMA). Cela permet à plusieurs utilisateurs de partager le même canal de communication.
En résumé, l’OFDM est un type de technique de modulation de signal numérique qui est utilisé dans les systèmes de communication de données. Il s’agit d’une technique de modulation multiporteuse, qui transmet les données sur plusieurs sous-porteuses orthogonales simultanément. Elle présente plusieurs avantages par rapport aux autres techniques de modulation et est utilisée dans de nombreux systèmes de communication tels que WiFi, WiMAX, LTE et Digital Video Broadcasting (DVB). Elle peut également être combinée à des techniques d’accès multiple telles que l’accès multiple par répartition en fréquence (AMRF), l’accès multiple par répartition en code (AMRC) et l’accès multiple par répartition dans le temps (AMRT).
Le principal avantage de l’OFDM est qu’il est très résistant au bruit des canaux et aux évanouissements par trajets multiples. En effet, l’OFDM utilise un grand nombre de sous-porteuses très rapprochées, ce qui signifie que les effets du bruit de canal et de l’évanouissement par trajets multiples sont répartis sur un grand nombre de sous-porteuses. Il est donc beaucoup plus facile pour le récepteur de récupérer les données d’origine.
Le principe de base de l’OFDM consiste à diviser la bande passante disponible en un certain nombre de sous-porteuses, chacune d’entre elles étant modulée par un signal à faible débit. Les sous-porteuses sont ensuite combinées pour créer un seul signal à haut débit. Ce signal à haut débit est ensuite transmis sur la bande passante disponible.
L’OFDM est une forme de modulation numérique dans laquelle un signal est divisé en un certain nombre de sous-signaux plus petits qui sont ensuite transmis simultanément. Le principal avantage de l’OFDM est qu’il est beaucoup moins sensible aux interférences que d’autres formes de modulation, telles que la modulation d’amplitude (AM) ou la modulation de fréquence (FM). L’OFDM est largement utilisé dans les applications sans fil telles que le Wi-Fi, le LTE et la DVB-T.
La raison pour laquelle l’OFDM est utilisé dans la 5G est qu’il s’agit d’un moyen efficace de coder les données pour les transmettre sur un canal à large bande. L’OFDM est capable de surmonter les effets de l’évanouissement sélectif en fréquence qui peut se produire dans un canal à large bande, et par conséquent, il peut fournir un débit de données plus élevé que ce qui serait possible avec un système à porteuse unique. En outre, l’OFDM est moins sensible aux interférences des autres signaux qui peuvent être présents dans la même gamme de fréquences, ce qui en fait un choix idéal pour une utilisation dans les réseaux 5G.
Il existe plusieurs problèmes principaux avec l’OFDM, notamment :
1. L’OFDM peut être très sensible au décalage de fréquence, ce qui peut entraîner une grave dégradation des performances.
2. L’OFDM peut être sensible à l’interférence inter-symbole (ISI), ce qui peut également entraîner des problèmes de performance.
3.
L’utilisation d’un grand nombre de sous-porteuses en OFDM peut entraîner un rapport élevé entre la puissance de crête et la puissance moyenne (PAPR), ce qui peut être problématique pour les systèmes à puissance limitée.
Enfin, la nature complexe de l’OFDM peut rendre sa mise en œuvre et son débogage difficiles.