在通信技术中，正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）是一种高效的多载波调制方式，广泛应用于现代无线通信系统中。OFDM的核心思想是将高速的数据流分割成多个低速子数据流，并在不同的子载波上进行传输。这种技术能够有效提高频谱利用率，同时降低符号间干扰和频率选择性衰落的影响。
OFDM的基本原理可以简单描述为：首先将输入的数据序列分成若干组，然后通过逆快速傅里叶变换（IFFT）操作将其映射到多个相互正交的子载波上。这些子载波之间的频率间隔通常设计为倒数等于总的符号周期，从而保证了它们之间的正交性。接收端再通过快速傅里叶变换（FFT）恢复出原始的数据信息。
数学上，假设我们有N个子载波，每个子载波上的信号表示为X[k] (k=0,1,...,N-1)，那么OFDM系统的输出信号s(t)可以用以下公式来表示：
\[ s(t) = \sum_{k=0}^{N-1} X[k] \cdot e^{j 2\pi k f_0 t}, \]
其中f₀是相邻两个子载波之间的频率间隔，也是整个信号带宽的倒数。此表达式表明，OFDM信号是由一系列复指数函数叠加而成，且各分量之间保持严格的正交关系。
为了进一步增强系统的性能，实际应用中的OFDM还常常结合循环前缀（Cyclic Prefix, CP）技术。这种方法通过对每帧信号添加一段重复的部分来简化信道估计过程，并有效地抑制多径效应带来的影响。
总之，OFDM凭借其独特的结构特点，在宽带无线接入网、数字电视广播以及Wi-Fi等众多领域展现了卓越的表现。随着5G时代的到来，这一技术必将继续发挥重要作用，推动通信行业的创新发展。
