El receptor es como en cualquier otro sistema de radio la parte más complicada. En los sistemas de radio y, por supuesto, también en OFDM, hay dos puntos especiales a los que el receptor debe prestar atención: sincronización de tiempo/fase y frecuencia. Ambos son cruciales para el desempeño del receptor. Un receptor recibe su entrada de la antena (o antenas) y del amplificador de bajo ruido adjunto.
Un paso de banda suprime las señales fuera del espectro. El demodulador convierte la señal nuevamente a la banda base y con esto recupera la señal de datos de valor complejo. En este paso tenemos la representación de la señal en el dominio del tiempo. La señal de tiempo ahora se envía al «desrrotador», que aplica a cada muestra de tiempo un desplazamiento de fase para compensar las derivas de frecuencia y los desplazamientos de fase globales. Una unidad especial en el receptor es responsable de determinar y rastrear las derivas de frecuencia y fase y calcular el valor de corrección asociado para cada muestra.
Esta es una tarea bastante crítica, ya que los errores cometidos aquí se aplican como ruido adicional (intrínseco del receptor) a todos los símbolos de datos. La unidad de sincronización de frecuencia y tiempo utiliza típicamente como entrada la autocorrelación de la secuencia de tiempo de entrada (especialmente el prefijo cíclico) y el símbolo de referencia (o piloto) intercalado con los datos en posiciones predefinidas. La señal corregida ahora se introduce en la Transformada Rápida de Fourier (FFT), que implementa un algoritmo rápido y eficiente para la transformada de Fourier discreta para devolver la señal a la representación del dominio de frecuencia.
En otras palabras, la FFT decodifica los símbolos de datos de valores complejos para cada subportadora. Por supuesto, antes de aplicar la FFT, se debe eliminar el prefijo cíclico. Los símbolos de datos de subportadora recuperados aún no son útiles, ya que aún puede haber distorsión debido a los desfases y a la propagación del canal (propagación multitrayectoria) en él. Por tanto, el siguiente paso es corregir los datos según la respuesta conocida del canal.
La estimación del canal utiliza las señales piloto y de referencia que están entrelazadas con los datos normales en posiciones predefinidas para estimar y corregir permanentemente la información del estado del canal. Lo bueno de la representación en el dominio de la frecuencia es que una distorsión proveniente de la propagación del canal y el desplazamiento del tiempo son factores de corrección simples de primer orden para cada subportadora, por lo que aquí no se requiere ningún filtrado complejo.
Después de haber corregido nuestros símbolos de datos para cada subportadora, se puede realizar la desasignación de símbolos. Aquí recuperamos la secuencia de bits original, ya sea como bits decididos de manera estricta o como bits decididos de manera suave. (Los bits blandos tienen algunas ventajas en el procesamiento posterior, concretamente en la decodificación del canal).