在传统单载波系统中,当存在多径衰落信道时,码间干扰(ISI)会严重破坏接收信号。OFDM通过以下方式解决这个问题:
加入循环前缀 CP: 将 OFDM 符号的最后 $N_{CP}$ 个样点复制到符号最前面,形成一个保护间隔。
$$ s_{\text{CP}}[n] = \begin{cases} s[N - N_{CP} + n], & n < N_{CP} \\ s[n - N_{CP}], & n \geq N_{CP} \end{cases} $$关键作用: 当循环前缀的长度大于信道的最大多径时延扩展 $\tau_{\text{max}}$ 时,原来的线性卷积在去掉CP之后,等效于发送信号与信道冲激响应的循环卷积,这样在FFT之后,每个子载波上的信道响应就变成了一个简单的复数乘法,完全消除了子载波间干扰(ICI)和码间干扰(ISI)。
最终得到:$Y[k] = H[k] X[k] + W[k]$,其中 $H[k]$ 是信道在第k个子载波上的频率响应。