Trong COFDM, thông tin được truyền đầu tiên là bảo vệ lỗi, nghĩa là thông tin bổ sung trước luồng dữ liệu này bao gồm trọng tải và bảo vệ lỗi hết sức ấn tượng trên nhiều sóng mang phụ. Một trong hàng ngàn sóng mang phụ sau đó phải truyền 1 phần luồng dữ liệu. Như là trong phương pháp truyền tải của sóng mang đơn, mỗi sóng mang phụ đòi hỏi sự sắp đặt theo QPSK, 16 QAM hoặc 64 QAM được tạo ra. Mỗi sóng mang phụ được điều chỉnh độc lập với nhau. Theo nguyên tắc, Bộ điều chế COFDM có thể hình dung như là được tạo thành trên hàng ngàn bộ điều chế QAM, với mỗi ánh xạ . Mỗi bộ điều chế nhận được sóng mang riêng của mình một cách chính xác. Tất cả quy trình điều chế là đồng bộ hóa với nhau bắng cách trong mỗi trường hợp một biểu tượng chung được tạo ra có bề dài chính xác của Δt = 1/Δf. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ là trên lý thuyết : trên thực tế, chi phí của nó sẽ không tưởngvà khó kiểm soát, tuy nhiên, nó dùng để minh hoạ nguyên tắc COFDM.
Hình.19.10. Thực tế thực hiện của bộ điều chế COFDM bởi biến đổi Fourrier ngược nhanh
Trên thực tế, ký hiệu COFDM tạo ra bằng quá trình lập chỉ dẫn mà trong đó hai bảng là kết quả đc tạo ra, sau đó là phép biến đổi Fourier ngược nhanh ( IFFT) COFDM chỉ là kết quả của áp dụng toán học số đưa vào máy tính tốc độ độ cao (hình 19.10. ).
Quy trình điều chế COFDM như sau : luồng dữ liệu bảo vệ lỗi, được cung cấp từ đầu , được chia vào nhiều sóng mang phụ , quá trình này gọi là phối hợp và xen kẽ. Mỗi sóng mang phụ truyền đi bằng gói tin vào mapper tạo ra mô tả về vectơ phụ tương ứng, chia thành phần thực và phần ảo. Hai phần được tạo ra với hàng ngàn mục. Nó là kết quả mô tả về miền thời gian trong miền tần số. Mỗi sóng mang phụ được điều chế, được miêu tả với trục hoành và trục tung, biểu diễn toán học, như cosin và sin, hoặc phần thực và phần ảo. Phần thực và phần ảo này bây giờ là một tín hiệu vào cho khối xử lý tín hiệu tiếp theo, biến đổi Fourrier ngược nhanh ( IFFT ). Sau khối IFFT, tạo ra các ký hiệu trong miền thời gian. Hình dạng tín hiệu hoàn toàn ngẫu nhiên do điều chế độc lập hàng ngàn nhiều sóng mang con nó chứa. Từ kinh nghiệm, nhiều người cảm thấy khó khăn để hình dung làm thế nào
các sóng mang được tạo ra, đó là lý do tại sao quá trình điều chế với sự trợ giúp của IFFT sẽ được mô tả từng bước.
Hình 19.11. Biến đổi Fourrier ngược nhanh của một phổ đối xứng
Bộ điều chế COFDM hình 19.10, bao gồm khối IFFT, tiếp sau là một bộ trộn phức phức hợp (bộ điều chế I / Q ). Gồm hai đầu vào khác nhau là phần thực Re(f) và phần ảo Im(f) trong miền tần số. Sau khi thực hiện phép biến đổi Fourier ngược trong khối IFFT kết quả đầu ra là phần thực Re(t) và phần ảo Im(t) trong miền thời gian.
Hình 19.12. Biến đổi Fourrier ngược nhanh của một phổ bất đối xứng
Từ một quang phổ đối xứng của dải trung tâm của kênh COFDM (Hình 19.11). bao gồm sóng mang số 1 và N. Sau khối IFFT. Tại đầu ra Im(t), u (t) = 0V. Tín hiệu ở đầu ra Re(t) là tín hiệu hình sin, đáp ứng được các điều kiện đối xứng. Sau bộ điều chế I / Q, một sóng mang tín hiệu với biên độ điều chế bị nén là kết quả chỉ có trong thành phần thời gian thực.
Tuy nhiên, chỉ với vạch phổ trong phạm vi trên của dải (sóng mang tại N) bị nén. Và chỉ có các thành phần tại sóng mang số 1 với tín hiệu phức hợp trong miền thời gian thu được do phổ không đối xứng (hình 19.12 và 19.13).Tại đầu ra Re (t) sau khối IFFT, một tín hiệu sin với biên độ bằng nửa biên độ trước. Ngoài ra, IFFT cung cấp một tín hiệu đầu ra hình sin có cùng tần số và biên độ với đầu ra Im(t). Điều này tạo ra một tín hiệu phức hợp trong miền thời gian. Tức là Re (t) và Im (t), được đưa vào bộ điều chế I / Q, kết quả là dải tần số sóng mang chuyển đổi trong một dao động hình sin. Một tín hiệu điều chế đơn biên được tạo ra và đại diện cho
một bộ điều chế SSB. Thay đổi tần số của kích thích ở mức độ chỉ thay đổi tần số của các tín hiệu đầu ra côsin và sin ở Re (t) và Im (t). Re (t) và Im (t) có cùng một biên độ; tần số và pha khác nhau 900. Về nguyên tắc, mối quan hệ lẫn nhau này áp dụng cho tất cả các sóng mang phụ. Đối với mỗi sóng mang phụ, Im (t) luôn trễ pha hơn 900 so với Re(t) và có cùng một biên độ.
Hình 19.13. Biến đổi Fourrier ngược nhanh với tần số thay đổi
Việc có nhiều sóng mang hơn tạo ra một tín hiệu ngẫu nhiên xuất hiện tại Re(t) và Im(t), phần thực và phần ảo có độ lệch pha 900 trong miền thời gian.
Im (t) là biến đổi Hilbert của Re(t). Biến đổi này có thể được hình dung là bộ dịch chuyển pha 90 ° cho tất cả các thành phần quang phổ. Nếu cả hai tín hiệu trong miền thời gian được đưa vào bộ điều chế I / Q, ký hiệu COFDM được tạo ra. Trong mỗi trường hợp, cao hơn hoặc thấp hơn tương ứng, băng con COFDM bị nén bởi loại điều chế này, cung cấp hàng nghìn biến đổi pha loại điều chế đơn biên. Có rất nhiều tài liệu tham khảo, một số trong đó từ hơn 20 năm trước đây, có chứa các ghi chú về điều điều chế đơn biên của loại bộ dịch chuyển pha. Nó chỉ ra thực tế rằng mỗi sóng mang con ở Re(t) và im (t) có biên độ giống nhau và khác 90 độ,
các dải biên COFDM phía trên không tạo ra nhiễu xuyên với dải biên dưới, và ngược lại, đối với tần số trung tâm.
Hình 19.15. Ghép kênh phân chia theo tần số mã hóa trực giao với 12 sóng mang Hiện nay tín hiệu analog, không còn lý tưởng, điều chế I/Q thường được sử dụng vì là phương pháp điều chế trực tiếp , các hiệu ứng phát sinh chỉ có thể được giải thích theo cách này. Nhiều sóng mang hơn (Hình 19.14), nhiều sự xuất hiện ngẫu nhiên tương ứng với ký hiệu COFDM . Thậm chí chỉ cần 12 sóng mang đơn được đặt theo thứ tự tương đối ngẫu nhiên liên quan với một kết quả trong một ký hiệu COFDM, các ký hiệu sẽ được tính toán và tạo ra bởi đoạn trong pipeline. Một số các bit dữ liệu luôn luôn được kết hợp và điều chế lên một số lượng lớn lên đến hàng ngàn sóng mang phụ COFDM. Thứ nhất, bảng phần thực và phần ảo được tạo ra trong miền tần số và sau đó, sau khối IFFT, bảng Re (t) và Im (t) được lưu trữ trong bộ nhớ. Qua các giai đoạn, chiều dài không đổi của một ký hiệu COFDM sau khi được tạo ra là Δt = 1/Δf. Giữa các ký hiệu này, có một khoảng bảo vệ có chiều dài được xác định nhưng thường được duy trì điều chỉnh.
Hình 19.16. Biểu tượng COFDM với khoảng bảo vệ
Bên khoảng bảo vệ này, sự thoáng qua do âm phản xạ có thể giảm bớt sự ngăn cản can nhiễu giữa các ký hiệu. Khoảng bảo vệ phải dài hơn so với thời gian lan truyền âm phản xạ dài nhất của hệ thống truyền . Vào cuối của khoảng thời gian bảo vệ, tất cả các sự kiện thoáng qua nên bị phân rã. Nếu đây không phải là trường , tạp âm được tạo ra do can nhiễu giữa các ký hiệu, là một hàm đơn giản của cường độ của âm phản xạ. Tuy nhiên , khoảng bảo vệ không chỉ đơn giản là thiết lập về không. Thông thường, sự kết thúc của ký hiệu kế tiếp là bí quyết chính xác vào khoảng thời gian này (Hình 19.17) và khoảng bảo vệ không thể được nhìn thấy trong bất kỳ biểu đồ dao động nào. Hoàn toàn từ điểm nhìn của xử lý tín hiệu, những khoảng thời gian bảo vệ có được khá dễ dàng. Các tín hiệu được tạo ra sau khối IFFT được ghi đầu tiên vào bộ nhớ trong một số trường và sau đó được đọc luân phiên phù hợp với các nguyên tắc đường . Khoảng bảo vệ sau đó chỉ cần tạo ra bằng cách đọc vào cuối nội dung bộ nhớ phức hợp tương ứng trong chiều dài khoảng bảo vệ (Hình 19.18).
Hình 19.17. Khoảng bảo vệ lấp đầy với sự kết thúc của biểu tượng tiếp theo
Nhưng tại sao không đơn giản là để lại khoảng trống bảo vệ thay vì làm đầy nó với sự kết thúc của ký hiệu kế tiếp như thường được thực hiện? Lý do là căn cứ trên đường đi, trong đó một khóa tiếp nhận COFDM vào các ký hiệu COFDM. Nếu khoảng bảo vệ (thường được gọi là CP = cyclic prefix) không chiếm trọng tải thông tin, bên nhận sẽ đạt được chính xác các biểu tượng COFDM tại vị trí thích hợp, tuy nhiên nó không khả thi trong thực tế do việc làm tròn số giảm do âm phản xạ nhiều trong suốt quá trình truyền.
Hình 19.19. Đa đường tiếp nhận trong COFDM
Những khó khăn trong việc bắt đầu và kết thúc của những biểu tượng chỉ có thể được phát hiện trong trường hợp này. Tuy nhiên, ví dụ nếu kết thúc của biểu tượng tiếp theo được lặp đi lặp lại trong khoảng bảo vệ, các thành phần tín hiệu tồn tại nhiều lần trong các tín hiệu có thể được dễ dàng tìm thấy bằng phương tiện của hàm tự tương quan trong bên nhận. Điều này làm cho nó có thể tìm thấy sự bắt đầu
và kết thúc của khu vực trong những ký hiệu không bị ảnh hưởng bởi can nhiễu giữa các ký tự do âm phản xạ. Hình 19.19. cho thấy điều này đối với trường hợp của hai đường nhận. Bằng cách sử dụng hàm tự tương quan, bên nhận có thể là cửa sổ lấy mẫu FFT , trong đó chiều dài chính xác của một trong những ký hiệu ở một đường, luôn luôn dòng lên với các khu vực không bị ảnh hưởng (Hình 19.20 và 19.21). Vì vậy, cửa sổ lấy mẫu không phải là vị trí chính xác trên biểu tượng thực tế, nhưng kết quả này chỉ trong một pha lỗi, tạo ra một sự thay đổi của tất cả các biểu đồ chòm điểm và phải được loại bỏ trong các bước xử lý tiếp theo. Tuy nhiên, pha lỗi này tạo ra phép xoay của tất cả các sơ đồ chòm điểm.
Khoảng bảo vệ có thể được sử dụng để loại bỏ fading. Nhưng không gì có thể ngăn chặn được fading ngoài việc thêm vào sự bảo vệ lỗi cho dòng dữ liệu bằng phương tiện của FEC (chuyển tiếp sửa lỗi) và phân phối các dòng dữ liệu đồng nhất trên tất cả các sóng mang con COFDM trong kênh truyền dẫn.
Hình 19.20. Ví dụ thực tế: hàm tự tương quan và vị trí cửa sổ FFT, chỉ nhận được một đường dẫn tín hiệu [VIERACKER]
Hình 19.21. Ví dụ thực tế: hàm tự tương quan và vị trí cửa sổ FFT, nhận được hai đường với suy giảm 0 dB (0 dB echo); tổng hợp hàm tự tương quan cho cả hai đường dẫn tín hiệu [VIERACKER]