Các nguyên tắc cơ bản của OFDM là chia một dòng tốc độ dữ liệu cao vào một số dòng tỷ lệ thấp hơn được truyền đồng thời trên một số sóng mang con(Sơ đồ khối tổng quan hệ thống Thu/Phát sử dụng kỹ thuật OFDM như hình 3.4). Các đặc điểm chính của một hệ thống OFDM thực tế như sau:
Một số công đoạn được thực hiện trên các nguồn dữ liệu, chẳng hạn như mã hóa sửa lỗi, đan xen và lập bản đồ của các bit vào các ký tự.
Các ký tự được điều chế lên sóng mang trực giao. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng IFFT.
Trực giao được duy trì trong quá trình truyền kênh. Điều này đạt được bằng cách thêm một cyclic prefix vào khung OFDM được gửi tới. Cyclic prefix có thể được sử dụng để phát hiện sự bắt đầu của mỗi khung. Điều này được thực hiện trên thực tế bằng cách sử dụng L mẫu đầu tiên và cuối cùng tương tự như nhau và do đó có sự tương quan. Điều này được thực hiện theo giả định rằng một khung OFDM có thể được coi là trạm đích.
Giải điều chế tín hiệu thu sử dụng FFT.
Ước tính các kênh sử dụng một chuỗi cho trước hoặc gửi các ký tự pilot tại các sóng mang con xác định.
Hình 3.4 Sơ đồ khối tổng quan OFDM
OFDM sử dụng các nguyên lý của FDM để gửi nhiều bản tin trên một kênh vô tuyến duy nhất. Tuy nhiên nó có nhiều hướng dẫn điều khiển mang lại hiệu quả sử dụng phổ. OFDM dựa trên ký tự có thể thông qua một số lượng lớn các sóng mang có tốc độ bit thấp truyền dẫn song song.
Các máy phát và máy thu OFDM được minh họa trong hình 3.5. Để tạo ra OFDM liên hệ giữa tất cả các sóng mang phải được kiểm soát chặt chẽ để duy trì tính trực giao của các sóng mang. Vì lý do này, OFDM được tạo ra bằng cách trước hết là lựa chọn phổ yêu cầu, dựa trên các dữ liệu đầu vào, và điều chế được sử dụng. Mỗi sóng mang được tạo ra được gán một số dữ liệu để truyền tải. Biên độ yêu cầu và pha của sóng mang được tính toán dựa trên các nguyên lý điều chế (thường là BPSK, QPSK, hoặc QAM). Phổ yêu cầu sau đó được chuyển đổi trở lại tín hiệu miền thời gian của nó bằng cách sử dụng IFFT. FFT biến đổi một tín hiệu miền thời gian theo chu kỳ thành phổ tần số tương đương của nó. IFFT thực hiện quá trình ngược lại, chuyển đổi một phổ (biên độ và pha của mỗi thành phần) thành một tín hiệu miền thời gian.
Hình 3.5 Bộ thu phát OFDM
Một trong những lý do quan trọng nhất để thực thi OFDM là cách thỏa thuận nó với trải trễ đa đường. Trong hệ thống OFDM hai nguồn khác nhau của nhiễu có thể được xác định,
9 ISI được định nghĩa là các nhiễu xuyên âm giữa các tín hiệu trong kênh con cùng của khung FFT liên tiếp.
Can nhiễu liên sóng mang (ICI) là nhiễu xuyên âm giữa các kênh phụ liền kề hoặc các dải tần số của cùng khung FFT
Để loại bỏ sự ảnh hưởng của ICI và ISI, người ta đưa ra một giải pháp gọi là khoảng bảo vệ ( đôi khi gọi là cycle prefix ). Bằng cách sử dụng khoảng bảo vệ, ký tự sẽ được mở rộng chu kỳ từ sóng điều hòa ban đầu theo chu kỳ Fourier T bởi một
khoảng bảo vệ chiều dài ∆ và trở thành một sóng điều hòa cùng pha và tần số, nhưng thời gian Ts = T + ∆. Lý do sử dụng cycle prefix cho khoảng bảo vệ là:
Duy trì sự đồng bộ sóng mang bên thu, một số tín hiệu phải luôn được truyền đi.
Tính chập chu kỳ có thể vẫn được áp dụng giữa tín hiệu OFDM và đáp ứng kênh cho mô hình hệ thống phát.