2017年，美国Cohere公司提出了正交时频空（OTFS）技术、华为公司于2021年提出了仿射频分复用（AFDM）技术，其核心均在于构建稀疏等效信道矩阵，实现性能与复杂度之间的平衡，而仿射频分复用（AFDM）技术是一种新型的多载波调制技术，其全称是Affine Frequency Division Multiplexing。

AFDM与OTFS技术演进示意(Hyeon Seok Rou, et al. From OTFS to AFDM: A Comparative Study of Next-Generation Waveforms for ISAC in Doubly-Dispersive Channels)

一、技术背景与演进

AFDM技术脱胎于基于Chirp的多载波波形，并在近年来得到了广泛的研究和发展。

2021年，Ali Bemani等人在IEEE ICC Workshops上首次提出了AFDM调制方案。该方案是在DAFT-OFDM和OCDM的基础上发展而来的，旨在解决在时频双选信道下OFDM崩溃的问题。

二、基本原理与实现

AFDM的核心思想是将信息符号调制在Chirp信号上，根据信道特征进行调整来达到接近最优的传输性能。

AFDM的数字实现与OFDM类似，但OFDM依靠DFT进行数字实现，而AFDM则是借助离散仿射傅里叶变换（DAFT）来实现。

仿射傅里叶变换（AFT）是一类广义的积分变换，具有四个参数，其中三个为自由参数。通过调整这些参数，AFDM可以取得更为灵活的性能表现。

AFDM的结构中，原IFFT/FFT部分被IDAFT与DAFT所替代。利用参数矩阵分解的性质，可以得到AFDM的调制解调结构，即只需在IFFT/FFT前后加上相应的Chirp乘积即可。

三、技术特点与优势

AFDM技术具有调制维度低、导频开销小、调制方式简单等优点。

AFDM已被证明可以实现线性时变（LTV）信道下的全分集，这使其在高动态场景下的通信性能优于传统的OFDM技术。

AFDM还具有频谱利用率高、抗干扰能力强等特点，适用于多种通信环境和需求。

四、研究现状与应用前景

目前，基于AFDM的研究主要集中在信道估计、信道均衡和通感一体等方面。

在信道估计方面，嵌入式导频辅助的信道估计方案被深入研究，为AFDM的频偏纠正和同步问题提供了解决方案。

在信道均衡方面，低复杂度的LMMSE均衡和MRC均衡方案被提出，以降低算法复杂度并控制性能损失。

在通感一体方面，AFDM被应用于设计通感一体化（ISAC）系统，为低成本通感一体化实现提供了思路。

随着研究的不断深入，AFDM技术在未来6G通信、物联网、车联网等领域具有广阔的应用前景。

综上所述，仿射频分复用（AFDM）技术作为一种新型的多载波调制技术，具有高效、灵活、抗干扰能力强等优点。在未来的通信系统中，AFDM技术有望发挥更加重要的作用。