Операция OFDM делит высокоскоростной поток данных на подпотоки с более низкой скоростью передачи данных путем разложения частотной полосы передачи на N непрерывные индивидуально модулируемые поднесущие. Несколько параллельных и ортогональных поднесущих несут выборки почти с той же полосой пропускания как широкополосный канал. При помощи узких ортогональных поднесущих сигнал OFDM получает робастность по выборочному частотой исчезающему каналу и устраняет смежную интерференцию поднесущей. Интерференция межсимвола (ISI) уменьшается, потому что подпотоки с более низкой скоростью передачи данных имеют длительность символа, больше, чем распространение задержки канала.

Представление ортогональных поднесущих в частотной области в OFDM сигнале выглядит следующим образом:

Передатчик применяет обратное быстрое преобразование Фурье (ОБПФ) к символам N за один раз. Выход ОБПФ является суммой N ортогональные синусоиды:

где {X _k} является символами данных, и T является длительностью OFDM символа. Символы данных X _k является обычно комплексным и может быть от любого алфавита цифровых модуляций (например, QPSK, 16-QAM, 64-QAM).

Расстояние между поднесущими является Δf = 1/T; гарантирование, что поднесущие являются ортогональными по каждому символьному периоду, как показано ниже:

Модулятор OFDM состоит из преобразования из последовательной формы в параллельную, сопровождаемого банком комплексных модуляторов N, индивидуально соответствуя каждой OFDM поднесущей.

Отдельные OFDM поднесущие выделяются как данные, пилоты или пустые поднесущие.

Как показано здесь, поднесущие обозначены как данные, DC, пилот или поднесущие защитной полосы.

Пустые поднесущие позволяют вам смоделировать защитные полосы и местоположения поднесущей DC для определенных стандартов, таких как различные виды 802.11, LTE, WiMAX, или для пользовательских распределений. Можно выделить местоположение нулей путем присвоения вектора индексов нулевых поднесущей.

Подобно защитным полосам защитные интервалы используются в OFDM, чтобы защитить целостность переданных сигналов путем сокращения межсимвольной интерференции.

Присвоение защитных интервалов походит на присвоение защитных полос. Можно смоделировать защитные интервалы, чтобы обеспечить временное разделение между OFDM символами. Защитные интервалы помогают сохранять межсимвольную ортогональность после прохождения сигнала по каналам с временной дисперсией. Защитные интервалы создаются с помощью циклических префиксов. Вставка циклического префикса копирует последнюю часть OFDM символа в качестве первой части OFDM символа.

Пока промежуток дисперсии времени не превышает длительность циклического префикса, преимущество циклической префиксной вставки обеспечено.

Вставка циклического префикса приводит к частичному сокращению пользовательской пропускной способности, потому что циклический префикс занимает пропускную способность, которая могла бы использоваться для передачи данных.

В то время как циклический префикс создает защитный период во временном интервале, чтобы сохранить ортогональность, символ OFDM редко начинается с той же амплитуды и фазы, показанной в конце предшествующего символа OFDM, вызывающего спектральный перерост и поэтому, распространение полосы пропускания сигнала из-за искажения интермодуляции. Чтобы ограничить этот спектральный перерост, это желаемо, чтобы создать плавный переход между последней выборкой символа и первой выборкой следующего символа. Это может быть сделано при помощи циклического суффикса и повышенной работы с окнами косинуса.

Чтобы создать циклический суффикс, первые выборки _WIN N данного символа добавлены в конец того символа. Однако для того, чтобы выполнить стандарт 802.11g, например, длина символа не может быть произвольно удлинена. Вместо этого циклический суффикс должен перекрыться вовремя и эффективно суммирован с циклическим префиксом следующего символа. Этот перекрытый сегмент - то, где работа с окнами применяется. Два окна применяются, один из которых является математической инверсией другого. Первое повышенное окно косинуса применяется к циклическому суффиксу символа k и уменьшения от 1 до 0 по его длительности. Второе повышенное окно косинуса применяется к циклическому префиксу символа k +1 и увеличивается с 0 до 1 по его длительности. Этот процесс обеспечивает плавный переход от одного символа до следующего.

Повышенное окно косинуса, w (t), во временном интервале может быть описано как:

где:

Настройте длину циклического суффикса через свойство установки длины окна с суффиксным набором длин между 1 и минимальная длина циклического префикса. В то время как работа с окнами улучшает спектральный перерост, она делает так за счет многопутевой исчезающей неприкосновенности. Это происходит, потому что сокращение в защитной полосе уменьшается, потому что демонстрационные значения защитной полосы поставились под угрозу сглаживанием.

Следующие фигуры отображают приложение повышенной работы с окнами косинуса.