Hình 2-2 miêu tả đơn giản về nguyên lý trực giao, trong đó phổ tín hiệu của một kênh con có dạng tín hiệu hình sin(x)/x. Các kênh con được xếp đặt trên miền tần số cách nhau một khoảng đều đặn sao cho điểm cực đại của một kênh con bất kì là “khơng” của kênh con lân cận. Điều này làm nguyên lý trực giao thỏa mãn và cho phép máy thu khơi phục lại tín hiệu mặc dù phổ của các kênh con chồng lấn lên nhau. Một cặp sóng mang con được gọi là trực giao nếu như khoảng cách tần số giữa chúng bằng 1/T Hz, trong đó T là khoảng thời gian ký hiệu trên mỗi sóng mang con. Muốn
Khoảng bảo vệ
Giải thơng được tiết kiệm
đạt được điều trên thì phải có sự đồng bộ thời gian và tần số sóng mang con trong việc điều chế và giải điều chế.
Như ở trên ta đã biết, muốn để phía thu có thể khơi phục được tín hiệu gốc ta cần có điều kiện trực giao giữa các kênh sóng mang con với nhau. Ta xét sự trực giao trong miền tần số của tín hiệu OFDM. Trong miền tần số mỗi sóng mang thứ cấp OFDM có đáp ứng tần số sinc (sin(x)/x). Đó là kết quả của thời gian kí hiệu tương ứng với nghịch đảo của khoảng cách sóng mang. Mỗi kí hiệu OFDM được truyền trong một thời gian cố định (TFFT). Thời gian sumbol này tương ứng với nghịch đảo của khoảng cách tải phụ 1/TFFT Hz. Dạng sóng trong hình chữ nhật này trong miền thời gian dẫn đến đáp tuyến tần số sinc trong miền tần số. Dạng sinc có 1 búp chình hẹp, với nhiều búp biên có cường độ giảm dần theo tần số khi đi ra khỏi tần số trung tâm. Mỗi tải phụ có một đỉnh tại tần số trung tâm và một số giá trị không được đặt cân bằng theo các lỗ trống tần số bằng khoảng cách sóng mang. Bản chất trực giao của việc truyền là kết quả của đỉnh của mỗi tải phụ tương ứng với điểm “0” của các tải phụ khác. Khi tín hiệu này đuợc phát hiện nhờ sử dụng biến đổi Fourier rời rạc (DFT). Các tín hiệu được đưa vào điều chế OFDM thường được điều chế thành N kênh con với N sóng mang phụ trên cơ sở một sóng mang chính đặc chưng cho băng tần hoạt động nhất định fn. Các máy phát phát tín hiệu điều chế OFDM với sóng mang fn gộp lại thành mạng đơn tần số SFN (Singer Fequensy Network). Các SFN này thường được dùng trong các hệ thống phát truyền hình số mặt đất hiện đại
2.2. Điều chế và giải điều chế OFDM
Đóng góp cơ bản cho sự phát triển của OFDM đó là việc ứng dụng biến đổi Fourier (FT) vào điều chế và giải điều chế tín hiệu. Kỹ thuật này phân chia tín hiệu ra thành từng khối N số phức. Sử dụng biến đổi Fourier ngược IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) cho mỗi khối và truyền nối tiếp. Tại phía thu, bản tin gửi đi được phục hồi lại nhờ biến đổi Fourier FFT (Fast Fourier Transform) các khối tín hiệu lấy mẫu thu được .
Kỹ thuật điều chế OFDM kết hợp với các phương pháp mã hóa và xáo trộn (interleaving) thích hợp cho phép truyền dữ liệu tốc độ cao qua kênh vô tuyến với độ tin cậy cao.