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>>>>  关于FDM、OFDM正交以及能量正交的一些看法

--  作者:JackLin
--  发布时间:2014-02-06 22:39:10

我觉得《LTE教程:原理与实践》书中所解析的FDM、OFDM正交以及能量正交的说法值得商榷。

先来说正交,正交在几何中应该是这样定义的,向量A和B相互垂直或者如果向量A和向量B的内积为0,那么向量A和向量B正交。而书中说的"一个矢量在另外一个矢量上的投影就为0,也就是没有影响"只是正交的性质而已。但是后面并没有给信号正交下定义,而是使用了性质去说明信号的正交。例如两个信号互不影响、可分辨、可分离等,这些只是正交的某些性质而已,这样去说明什么是信号正交是非常不严谨的。例如两个不垂直的向量,锐角两条边,完全具备可分辨和可分离的性质,但是它们并不正交,只要用两个向量的内积就能证明了。说了这么多就是说这里对什么是信号的正交以及后面FDM也正交缺乏依据和说服力。

其实OFDM为什么称为正交频分复用,可以这样去理解。满足书中四个积分公式的这些条件的两个信号就是正交信号。LTE里面的OFDM采用的子载波满足这个条件,所以就称为正交频分复用。

另外,这也可以解析为什么一般的FDM不叫正交频分复用,是因为一般的FDM不需要满足上面的要求。也正因为这样,所以不能单单通过乘上载波信号然后积分去提取信息了,而是先要经过一个滤波器把其他载波信号过滤掉。

关于后面所说的能量正交和功率正交的说法也不够严谨,缺乏说服力。书中仅仅凭借两种现象来说明功率正交和能量正交,完全没有推导或证明。乍一看,貌似很有道理,但是仔细想想,感觉不妥了。功率正交我看不懂,但是能量正交有点看出作者的想法。作者或许是这样想的,根据积分公式里面公式3,信号的平方的积分可以理解为得到信号的能量,所以可能作者就认为是能量正交了。但是这样的想法经不起推敲,能量的正交应该是信号的能量和能量之间的关系吧,而这里的积分是信号之间的乘积啊。

[此贴子已经被作者于2014-2-7 23:02:19编辑过]

--  作者:tom
--  发布时间:2014-02-07 14:49:15
之所以不给出严格的数学定义,一方面与教程的风格不符,另外一方面已经有大量的人做过类似的工作了,我觉得没有必要再多此一举了。

  之所以提出功率正交以及能量正交的概念,还是想方便大家理解正交。因为,即使给出数学上的严格定义,你就能理解正交了?物理上的定义还是非常重要的。

  物理上可分辨、可分离,看起来很容易,以前有谁讲过了?至于不垂直的向量,其实涉及的是完全分离还是部分分离的概念,并不影响可分辨、可分离这对判据。我们所讲的正交,理论上当然是在讨论完全分离的情况。

  至于积分公式,不是有本信号自乘吗?这不就是能量吗?



--  作者:JackLin
--  发布时间:2014-02-07 15:41:26
我想你误会我的意思了。
我的意思是,要说明信号的正交,起码得有个数学上的式子去定义,而不是通过可分辨可分离之类的现象去说明正交,例如在几何里面的正交给出了两个向量内积为0,那信号的正交应该也给出一个定义式,通过这样去判断才是严格的。

“之所以提出功率正交以及能量正交的概念,还是想方便大家理解正交。因为,即使给出数学上的严格定义,你就能理解正交了?物理上的定义还是非常重要的。” 我觉得能不能理解和有没有道理应该是两码事,即便我不能理解,至少提出这个概念的人能理解吧。

“至于积分公式,不是有本信号自乘吗?这不就是能量吗?”, 貌似我之前猜的“作者或许是这样想的,根据积分公式里面公式3,信号的平方的积分可以理解为得到信号的能量,所以可能作者就认为是能量正交了。”真是tom的意思了。信号平方(相乘)的积分的确是可以看成是能量的,能量的正交应该是能量与能量之间的关系,而这里的积分并非是能量与能量之间的关系吧?


--  作者:tom
--  发布时间:2014-02-08 08:41:33
你如果对数学定义很在意的话,在C114上连载了好几部讲信号处理的帖子,应该可以找到。

  其实,在书里头我给出的物理解释是:功率正交就是信号在功率上可完全分离,能量正交就是信号在能量上可完全分离,应该很清晰明了了。

  至于积分公式,是为了解释为什么有信号可以从能量上分离,但是从功率上难以分离。可以看成一个数学依据,但是不是数学定义。


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