Ghép kênh theo tần số trực giao (Orthogonal Frequency Division Multiplexing – OFDM) sử dụng nguyên lý ghép kênh theo tần số (Frequency Division Multiplexing – FDM) truyền thống để cho phép nhiều tin tức được gửi qua một kênh vô tuyến. Tuy nhiên OFDM cho hiệu quả phổ tốt hơn.
OFDM khác FDM ở nhiều điểm. Trong phát thanh thông thường, mỗi đài phát thanh truyền trên một tần số khác nhau, sử dụng hiệu quả FDM để duy trì sự ngăn cách giữa các đài. Mọi sóng mang con trong tín hiệu OFDM được đồng bộ thời gian và tần số khác nhau. Các sóng mang này chồng lấp nhau trong miền tần số, nhưng không gây can nhiễu giữa các sóng mang (InterCarrier Interference – ICI) do bản chất trực giao của điều chế. Với FDM, các tín hiệu truyền cần có khoảng bảo vệ tần số lớn giữa các kênh để ngăn ngừa can nhiễu. Điều này làm giảm hiệu quả phổ. Tuy nhiên, với OFDM việc thực hiện trực giao các sóng mạng làm giảm đáng kể khoảng bảo vệ cải thiện hiệu quả phổ.
OFDM còn dựa trên nguyên tắc phân chia luồng dữ liệu tốc độ cao thành các luồng dữ liệu tốc độ thấp, truyền trên nhiều sóng mang trực giao nhau. Trong công nghệ FDM truyền thống, các sóng mang được lọc ra riêng biệt để bảo đảm rằng không có chồng phổ, bởi vậy không có hiện tượng giao thoa ký hiệu ISI giữa các sóng mang nhưng phổ lại chưa được sử dụng với hiệu quả cao nhất. Với OFDM, nếu khoảng cách sóng mang được chọn sao cho những sóng mang trực giao trong chu kỳ ký hiệu, thì những tín hiệu đó có thể được khôi phục mà không bị giao thoa hay chồng phổ.
Điều chế OFDM là một dạng đặc biệt của điều chế đa sóng mang thông thường FDM với các sóng mang con được lựa chọn sao cho mỗi sóng mang con là trực giao với các sóng mang con còn lại. Nhờ sự trực giao này phổ tín hiệu của các kênh con cho phép chồng lấn lên nhau. Điều này làm hiệu quả sử
dụng phổ tín hiệu của toàn hệ thống tăng lên. Sự chồng lấn về phổ tín hiệu của các kênh con được mô tả theo hình 2.1:
Hình 2.1: Trực giao sóng mang con OFDM trên miền tần số
Ở đây minh họa một cách đơn giản về nguyên lý trực giao, trong đó phổ tín hiệu của một kênh con có dạng tín hiệu hình sin. Các kênh con được sắp xếp trên miền tần số cách nhau một khoảng đều đặn sao cho điểm cực đại của một kênh con là điểm không của kênh con lân cận. Điều này làm nguyên lý trực giao thỏa mãn và cho phép máy thu khôi phục lại tín hiệu mặc dù phổ của các kênh con chồng lấn lên nhau.