現代通信的發展是爆炸式的。從電報、電話到今天的行動電話、網際網路，人們從中享受了前所未有的便利和高效率。從有線到無線是一個飛躍，從完成單一的話音業務到完成視訊、音頻、圖像和資料相結合的綜合業務功能更是一個大的飛躍。在今天，人們獲得了各種各樣的通信服務，例如，固定電話、室外的行動電話的語音通話服務，有線網絡的上百兆bit的資訊互動。但是通信服務的内容和品質還遠不能令人滿意，現有幾十Kbps傳輸能力的無線通信系統在承載多媒體應用和大量的資料通信方面力不從心:現有的通信标準未能全球統一，使得存在着跨區的通信障礙;另一方面，從資源角度看，現在使用的通信系統的頻譜使用率較低，急需高效的新一代通信系統的進入應用。
目前，3G的通信系統己經進入商用，但是其傳輸速率最大隻有2Mbps，仍然有多個标準，在與網際網路融合方面也考慮不多。這些決定了3G通信系統隻是一個對現有移動通信系統速度和能力的提高，而不是一個全球統一的無線寬帶多媒體通信系統。是以，在全世界範圍内，人們對寬帶通信正在進行着更廣泛深入的研究 。
正交頻分複用（OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 是一種特殊的多載波方案，它可以被看作一種調制技術，也可以被當作是一種複用技術。選擇OFDM的一個主要原因在于該系統能夠很好地對抗頻率選擇性衰落或窄帶幹擾。正交頻分複用（OFDM）最早起源于20世紀50年代中期，在60年代就已經形成惡劣使用并行資料傳輸和頻分複用的概念。1970年1月首次公開發表了有關OFDM的專利。
在傳統的并行資料傳輸系統中，整個信号頻段被劃分為N個互相不重疊的頻率子信道。每個子信道傳輸獨立的調制符号，然後再将N個子信道進行頻率複用。這種避免信道頻譜重疊看起來有利于消除信道間的幹擾，但是這樣又不能有效利用寶貴頻譜資源。為了解決這種低效利用頻譜資源的問題，在20世紀60年代提出一種思想，即使用子信道頻譜互相覆寫的頻域距離也是如此，進而可以避免使用高速均衡，并且可以對抗窄帶脈沖噪聲和多徑衰落，而且還可以充分利用可用的頻譜資源 。
正常的非重疊多載波技術和重疊多載波技術之間的差别在于，利用重疊多載波調制技術可以幾乎節省50%的帶寬。為了實作這種互相重疊的多載波技術，必須要考慮如何減少各個子信道之間的幹擾，也就是要求各個調制子載波之間保持正交性。
1971年，Weinstein和Ebert把離散傅立葉變換（DFT）應用到并行傳輸系統中，作為調制和解調過程的一部分。這樣就不再利用帶通濾波器，同時經過處理就可以實作FDM。而且，這樣在完成FDM的過程中，不再要求使用子載波振蕩器組以及相關解調器，可以完全依靠執行快速傅立葉變換（FFT）的硬體來實施。
早在20世紀60年代，OFDM技術就已經被應用到多種高頻軍事系統中，其中包括KINEPLEX、ANDEFT以及KNTHRYN等。以KNTHRYN為例，其中的可變速率的資料數據機可以最多使用34個并行低速調相子信道，每個子信道之間的間隔為82Hz 。
但是直到20世紀80年代中期，随着歐洲在數字音頻廣播（DAB）方案中采用OFDM，該方法才開始受到關注并且得到了廣泛的應用。
1、OFDM系統的發展現狀
自上世紀90年代以來，正交頻分複用技術(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的應用已越來越廣泛。經過多年的發展，該技術在廣播式的音頻和視訊領域己得到廣泛的應用。主要的應用包括:非對稱的數字使用者環路 (ADSL), ETSI标準的音頻廣播 (DAB)、數字視訊廣播 (DVB)等。
1999年IEEE 802.11a通過了一個5GHz的無線區域網路标準，其中OFDM調制技術被采用為它的實體層标準OETSI的寬帶射頻接入網(BRAN)的區域網路标準也把OFDM定為它的調制标準技術。1999年 12月，包括Ericsson, Nokia和Wi-LAN在内的七家公司發起了國際OFDM論壇，緻力于策劃一個基于OFDM技術的全球性單一标準。現在OFDM論壇的成員已經增加到46個會員，其中15個為主要會員。我國的資訊産業部也己參加了OFDM論壇，可見OFDM在無線通信的應用己引起國内通信界的重視 。
2000年 1月，OFDM論壇的固定無線接入工作組向IEEE 892.63城域網委員會送出了一份建議書，提議采用OFDM技術作為IEEE892.16.3城域網的實體層(PHY)标準。随着IEEE802.l la和BRAN HyperLAN/2兩個标準在區域網路的普及和應用，OFDM 技術将會進一步在無線資料本地環路的廣域網領域做出重大貢獻。OFDM 由于其頻譜使用率高，成本低等原因越來越受到人們的關注。随着人們對通信資料化、寬帶化、個人化和移動化的需求，OFDM技術在綜合無線接入領域将越來越得到廣泛的應用。并且，随着DSP晶片技術的發展，傅立葉變換、反變換、高速Modem采用的64/128/256QAM技術、栅格編碼技術、軟判決技術、信道自适應技術、插入保護間隔、減少均衡計算量等成熟技術的逐漸引入，人們将會集中越來越多的精力開發OFDM技術在移動通信領域的應用，預計第三代以後的無線寬帶通信的主流将會基于OFDM技術。
除了己經标準化了的系統之外，OFDM 正在作為四代移動通信的關鍵技術在各國進行廣泛的研究和試驗，我國大唐電信，還有日本，南韓也在去年相繼開始了OFDM在四代移動通信中的研究 。
OFDM目前存在兩個不同的聯盟:一個是OFDM論壇，主要協調各成員遞交給IEEE與OFDM有關的建議;另一個是寬帶無線互連網論壇，開發了一個VOFDM規範。OFDM論壇已經在IEEE 802.16無線MAN會議上向802.16.3分會遞交了實體層建議，在這個會議上除了CDMA外有許多OFDM的建議被提出 。
除了标準無線區域網路的系統研究外，許多公司與研究機構已經對OFDM的關鍵技術進行了廣泛的試驗，在基于OFDM高速無線傳輸上取得了很好的成果。
AT&T在4G實體層的方面進行了智能天線、多輸人多輸出系統、空—時編碼、動态包配置設定和 W-OFDM等的研究。已經在室内和現場測試中驗證了OFDM接收系統分離不同天線接收所信号的能力，完成了全移動和室外到室内環境下發射天線、接收天線配置的測試。
Flarion技術公司緻力于 Flash-OFDM的研究與推廣;Wi-LAN公司的W-OFDM技術在最近的測試中，對70mph的移動系統達到了30Mbps的資料傳輸速率，超過了業界對4G期望的10Mbps速率。
Lucent實作了室内8發射天線、12接收天線在30kHz帶寬26bps/Hz的傳輸率。
符合IEEE802.11a标準的ASIC已經批量生産，内置所有實體層的信号處理功能，包括參量化的均衡器、時鐘偏移跟蹤、可程式設計的模式捕獲與轉換器等，可以達到标準54Mbps的速率 。
2、的發展趨勢
今後，OFDM的發展方向主要是增加傳輸距離、進一步提高傳輸速率以及與現有的網絡裝置相容。随着數字信号處理和大規模內建電路技術的飛速發展，OFDM調制已經逐漸應用到無線通信、高清晰度廣播電視等領域。采用OFDM技術實作電力線上高速資料的傳輸是一個嶄新的課題，這方面Intellon公司率先在全球做了積極的探索。該公司經過幾年的努力研制出了電力線高速資料的産品PowerPacket。該系統采用OFDM技術，将4．3 MHz～20．9 MHz的頻帶劃分成84個子信道，每個子信道可以采用DQPSK、DBPSK或ROBO調制方式，傳輸速率不小于14Mbps 。
OFDM調制的高速率和良好的性能是通過提高系統複雜性為代價獲得的。該技術的最大難點是如何實作各個子信道的精确同步。OFDM的基礎是各個子載波必須滿足頻率正交性的特點，如果正交性惡化，整個系統的性能會嚴重下降，即産生OFDM所特有的通道間串擾（ICI） 。随着數字信号處理和鎖相環（PLL）技術的發展，現在人們可以精确跟蹤信道沖激響應的實時變化，均衡ICI的影響。
一個完整的OFDM系統原理如圖1所示。OFDM的基本思想是将串行資料，并行地調制在多個正交的子載波上，這樣可以降低每個子載波的碼元速率，增大碼元的符号周期，提高系統的抗衰落和幹擾能力，同時由于每個子載波的正交性，大大提高了頻譜的使用率，是以非常适合移動場合中的高速傳輸。
圖1 OFDM系統原理框圖
根據OFDM的基本原理，利用Matlab編寫的系統仿真程式，仿真參數設定為：每信噪比條件下傳輸1 000個OFDM符号，共有64個子波，FFT／IFKT點數為64，循環字首長度為3μs，基帶調制子產品選擇為MPSK或者MQAM方式，多普勒頻移為200 Hz，通過小尺度衰落信道模型進行仿真。在上述前提條件下，仿真結果如下：
（1） BPSK和QPSK仿真結果與分析
由圖3，圖4誤碼率曲線圖可以看出，在隻有高斯白噪聲的情況下，BPSK和QPSK兩種調制方式下，随着信噪比的不斷增大，誤碼率在不斷地減小，而且輸入信号的信噪比越大，影響越明顯。究其原因，主要是随着信噪比的增加，噪聲功率有所下降，因而誤碼率也随之下降。
圖4 QPSK調制方式下系統的誤碼率
由圖3，圖4中還可以看到，由于多徑傳輸引起頻率選擇性衰落的存在，在BPSK和QPSK中對誤碼率産生了比較大的影響，嚴重地影響了系統的性能。尤其是在QPSK中，影響更為突出，更為明顯一些。由此可見，BPSK在性能方面稍好于QPSK。
（2） 16QAM和64QAM仿真結果與分析
由圖5，圖6誤碼率曲線圖可以看出，相同點是在隻有高斯白噪聲的情況下，16QAM和64QAM兩種調制方式随着信噪比的不斷增大，誤碼率在不斷減小，不同的是在同一信噪比下，16QAM的誤碼率明顯比64QAM的誤碼率低。
圖6 64QAM調制方式下系統的誤碼率
由圖5，圖6還可以看出，加上頻率選擇性衰落後，在16QAM和64QAM中頻率選擇性衰落對誤碼率的影響也是比較大的，而且輸入信噪比越大，對誤碼率的影響也就越大。