Tại hình 2.5 đáp ứng tần số của hai sóng mang con trong tín hiệu OFDM 5 tone. Hình 2.5 chỉ phổ của mỗi sóng mang con, và mẫu tần số rời rạc xem xét bởi bộ thu. Chú ý mỗi sóng mang định dạng trong miền tần số là sinc (sin(x)/x). Hình 2.5 chỉ sự kết hợp toàn bộ đáp ứng 5 sóng mang con (đường đen đậm).
2.1.4 Biểu thức của tín hiệu OFDM
Như ta đã biết, một sóng mang là một dao động điều hòa có thể được mô tả bởi:
𝑆𝑐 𝑡 = 𝑅𝑒 𝐴𝑐(𝑡)𝑒𝑗 [𝜔𝑐+𝜑𝑐 𝑡 ] (2.7)
Với Ac(t) và 𝜑c(t) là biên độ và pha của sóng mang trong từng symbol. Chẳng hạn như với điều chế QPSK, symbol thứ p trong khoảng thời gian (p-1) 𝜏 < 𝑡 < 𝑝𝜏, 𝜑𝑐(𝑡) sẽ nhận một trong 4 giá trị 00, 900, 1800, 2700.
Trong đó OFDM có nhiều sóng mang, ví dụ N sóng mang, tín hiệu sẽ có dạng :
𝑆𝑠 𝑡 = 𝑅𝑒
𝑁−1
𝑛=0
𝐴𝑐(𝑡)𝑒𝑗 [𝜔𝑐𝑡+𝜑𝑐 𝑡 ] (2.8)
Trong đó :𝜔𝑛 = 𝜔0 + 𝑛Δ𝜔
S(t) = Re 𝑒𝑗 2𝜋 𝑓𝑐𝑡 𝐾𝑚𝑎𝑥 𝐶𝑘𝑒𝑗 2𝜋𝑘−(𝐾𝑚𝑎𝑥 −𝐾𝑚𝑖𝑛 )/2𝑇𝑀 (𝑡−∆)
𝑘=𝐾𝑀𝑖𝑛 (2.9)
k : hệ số biểu diễn cho sóng mang.
Kmax : chỉ số sóng mang lớn nhất, Kmax=Ncarrier-1. Kmin : chỉ số sóng mang nhỏ nhất, Kmin = 0. fc : tần số trung tâm của tín hiệu RF.
Tu : thời gian symbol tích cực.
∆ : khoảng thời gian bảo vệ.
Ck: biểu thức của sóng mang thứ k ở dạng phức. Ck= Akejw.
2.1.5 Thu phát tín hiệu OFDM
Phía phát (Transmitter): mã hóa luồng dữ liệu số phát theo mã Gray để giảm tỷ lệ bit lỗi khi truyền, sau đó chuyển thành pha và biên độ các sóng mang con biểu diễn dưới dạng các số ảo qua phép điêu chế BPSK, QPSK hoặc M-QAM. Các sóng mang con được lấy mẫu trong miền tần số. Sử dụng phép biến đổi IFFT chuyển phổ các sóng mang con vào miền thời gian, mỗi sóng mang con trực giao với nhau. Tín hiệu OFDM sau khi được đóng gói sẽ được xử lý tương tự nâng tần và truyền vô tuyến.
Máy thu (Receiver): Thực hiện đồng bộ và tiến hành ngược lại phía phát, giải mã trả về dữ liệu ba đầu.
Ta sẽ xem xét từng khâu trong mô hình hệ thống OFDM để tạo ra tín hiệu OFDM. Những tín hiệu OFDM được tạo ra trong miền tần số vì khó tạo ra một số lượng lớn các bộ dao động và những máy thu khóa pha trong miền tương tự.Đầu tiên, dữ liệu số cần truyền ở dạng nối tiếp sẽ được biến đổi thành song song với chiều dài dữ liệu cố định. Dữ liệu sau đó sẽ được ánh xạ vào biên độ và pha của các sóng mang phụ thông qua một trong các phép điều chế số (FSK, PSK, QPSK, M-QAM). Sau đó nó biến đổi biểu diễn phổ của dữ liệu vào miền thời gian nhờ sử dụng phép biến đổi Fourier rời rạc đảo (Inverse Fast Fourier Transform) thực hiện cùng một thuật toán như IDFT nhưng hiệu quả hơn nhiều. Để truyền tín hiệu OFDM, tín hiệu miền thời gian kia sẽ được phối hợp siêu cao tần để đưa lên tần số RF cần thiết.Máy thu thực
hiện thuật toán ngược lại với máy phát. Khi dịch tín hiệu RF xuống băng cơ sở để xử lý, sau đó sử dụng biến đổi Fourier nhanh (FFT).