论文导读：于是就能得到一种FFH/OFDM发射接收框图如图2所示，这样只要在常规OFDM基础之上加一个相位加权单元即可实现FFH/OFDM的发射。本文将FFH/OFDM扩展至UWB物理层，FFH/OFDM通过充分利用OFDM符号内的频率分集比常规OFDM具有更强的抗频率选择性衰落能力，并且在多径时延很大信道中获得更高的性能增益，而实现方法只是在常规OFDM上增加一个相位加权单元，系统复杂度基本不变。
关键词：FFH/OFDM，UWB，多径时延，UWB信道
快速跳频多载波OFDM（FFH/OFDM）是最近提出的一种新技术[1]，通过在每个OFDM符号内进行跳频可以充分利用OFDM符号内的频率分集。无线个域网（WPAN）使用超宽带（UWB）技术实现短距离高速数据传输，UWB采用OFDM作为其传输技术之一[2]，在某些场合对设备的复杂度和功耗有严格的要求，使得复杂的编码技术和多天线技术（MIMO）等不适用[3]。将FFH/OFDM技术引入UWB物理层在未编码时比常规OFDM可以获得4-5dB的性能增益，而与5/8码率的卷积码性能相当[4]，并且可以保持设备的复杂度不变。本文进一步分析了FFH/OFDM在UWB不同信道模型下的性能，仿真结果及分析表明FFH/OFDM-UWB 在具有更大多径时延的信道条件下可以获得更大的性能增益。因此FFH/OFDM-UWB比OFDM-UWB更适用于WPAN环境，并可将FFH/OFDM技术推广至更一般的无线通信环境。
1 FFH/OFDM基本原理
1.1 FFH/OFDM概述
设OFDM的子载波数为M，FFH/OFDM将OFDM的符号周期T分成M个时隙。周期T内，经过调制映射的复信号数据 分别由频率 （ ）发送，在不同的时隙内由不同的频率发送，这样对于传输的数据而言，就实现了跳频，并且跳频速率为M跳/符号。对于OFDM来说，M取值一般较大，因此可以称之为快速跳频。图1表示了子载波数M=4时，符号周期内频率跳变规律，其横坐标表示符号周期内的不同时隙，纵坐标表示子载波的频率，通过循环移位实现跳频，跳速为4跳/符号。
 
图1 FFH/ OFDM符号周期内的跳频规律 图2 FFH/OFDM发射接收框图
从图1可以看出在不同的时隙，每个数据在不同的子载波上发送，这是与传统的OFDM不同之处。符号周期T内每个子载波均先后发送过数据，所以可以认为是一个频率分集过程。这样当某些子载波上受到的干扰或衰落的影响较大时，由于跳频的引入，使得同一个数据在符号周期T内经历了所有的子载波，实现了频率分集，因此FFH/OFDM具有更好的抗频率选择性衰落能力。
1.2 FFH/OFDM信号的等效低通表示
FFH/OFDM信号的等效低通表达式为
 (1)
式中 表示第 个OFDM符号向量中第 个复信号， 表示数据 在第 个符号的时隙 时的频率跳变规律, 。与图1对应的可以表示为(mod表示取模运算)
 (2)
 表示子载波频率间隔，函数 是门函数
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