基于某matlab地ofdm地仿真

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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案一、實(shí)習(xí)目的1、熟悉通信相關(guān)方面的知識(shí)、學(xué)習(xí)并掌握OFDM技術(shù)的原理2、熟悉MATLAB語(yǔ)言3、設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)OFDM通信系統(tǒng)的建模與仿真二、實(shí)習(xí)要求仿真實(shí)現(xiàn)OFDM調(diào)制解調(diào)，在發(fā)射端，經(jīng)串/并變換和IFFT變換，加上保護(hù)間隔（又稱“循環(huán)前綴”），形成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)信道到達(dá)接收端，結(jié)束端實(shí)現(xiàn)反變換，進(jìn)行誤碼分析三、實(shí)習(xí)內(nèi)容1.實(shí)習(xí)題目《正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)建模與仿真》2.原理介紹OFDM的基本原理就是把高速的數(shù)據(jù)流通過(guò)串并變換，分配到傳輸速率相對(duì)較低的若干個(gè)子信道中進(jìn)行傳輸。由于每個(gè)

2、子信道中的符號(hào)周期會(huì)相對(duì)增加，因此可以減輕由無(wú)線信道的多徑時(shí)延擴(kuò)展所產(chǎn)生的時(shí)間彌散性對(duì)系統(tǒng)造成的影響。并且還可以在OFDM符號(hào)之間插入保護(hù)間隔，令保護(hù)間隔大于無(wú)線信道的最大時(shí)延擴(kuò)展，這樣就可以最大限度地消除由于多徑而帶來(lái)的符號(hào)間干擾(ISI)。而且，一般都采用循環(huán)前綴作為保護(hù)間隔，從而可以避免由多徑帶來(lái)的子載波間干擾((ICI)。3.原理框圖高速數(shù)據(jù)圖1-1OFDM原理框圖精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案1.功能說(shuō)明4.1確定參數(shù)需要確定的參數(shù)為：子信道，子載波數(shù)，F(xiàn)FT長(zhǎng)度，每次使用的OFDM符號(hào)數(shù)，調(diào)制

3、度水平，符號(hào)速率，比特率，保護(hù)間隔長(zhǎng)度，信噪比，插入導(dǎo)頻數(shù)，基本的仿真可以不插入導(dǎo)頻，可以為0。4.2產(chǎn)生數(shù)據(jù)使用個(gè)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生二進(jìn)制數(shù)據(jù)，每次產(chǎn)生的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為carrier_count*symbols_per_carrier*bits_per_symbol。4.3編碼交織交織編碼可以有效地抗突發(fā)干擾。4.4子載波調(diào)制OFDM采用BPSK、QPSK、16QAM、64QAM4種調(diào)制方式。按照星座圖，將每個(gè)子信道上的數(shù)據(jù)，映射到星座圖點(diǎn)的復(fù)數(shù)表示，轉(zhuǎn)換為同相Ich和正交分量Qch。其實(shí)這是一種查

4、表的方法，以16QAM星座為例，bits_per_symbol=4，則每個(gè)OFDM符號(hào)的每個(gè)子信道上有4個(gè)二進(jìn)制數(shù){d1,d2,d3,d4},共有16種取值，對(duì)應(yīng)星座圖上16個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)的實(shí)部記為Qch。為了所有的映射點(diǎn)有相同高的平均功率，輸出要進(jìn)行歸一化，所以對(duì)應(yīng)BPSK,PQSK,16QAM,64QAM，分別乘以歸一化系數(shù)系數(shù)1，,,.輸出的復(fù)數(shù)序列即為映射后的調(diào)制結(jié)果。4.5串并轉(zhuǎn)換。將一路高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多路低速數(shù)據(jù)4.6IFFT。對(duì)上一步得到的相同分量和正交分量按照（Ich+Qch*i）

5、進(jìn)行IFFT運(yùn)算。并將得到的復(fù)數(shù)的實(shí)部作為新的Ich，虛部作為新的Qch。在實(shí)際運(yùn)用中，信號(hào)的產(chǎn)生和解調(diào)都是采用數(shù)字信號(hào)處理的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，此時(shí)要對(duì)信號(hào)進(jìn)行抽樣，形成離散時(shí)間信號(hào)。由于OFDM信號(hào)的帶寬為B=N·Δf，信號(hào)必須以Δt=1/B=1/(N·Δf)的時(shí)間間隔進(jìn)行采樣。采樣后的信號(hào)用sn,i表示，i=0,1,…,N-1，則有從該式可以看出，它是一個(gè)嚴(yán)格的離散反傅立葉變換（IDFT）的表達(dá)式。IDFT可以采用快速反傅立葉變換(IFFT)來(lái)實(shí)現(xiàn)4.7加入保護(hù)間隔。由IFFT運(yùn)算后的每個(gè)符號(hào)的

6、同相分量和正交分量分別轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，并將符號(hào)尾部G長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)加到頭部，構(gòu)成循環(huán)前綴。如果加入空的間隔，在多徑傳播的影響下，會(huì)造成載波間干擾ICI。保護(hù)見個(gè)的長(zhǎng)度G應(yīng)該大于多徑時(shí)的擴(kuò)張的最大值。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案圖1-2多徑情況下，空閑保護(hù)間隔在子載波間造成的干擾圖1-3保護(hù)間隔的插入過(guò)程4.8加窗加窗是為了降低系統(tǒng)的PAPR，滾降系數(shù)為1/32。通過(guò)這種方法，可以顯著地改善OFDM通信系統(tǒng)高的PAPR分布，大大降低了峰值信號(hào)出現(xiàn)的概率以及對(duì)功率放大器的要求，節(jié)約成本。經(jīng)常被采用的窗函數(shù)是升余

7、弦窗(1-2)圖1-9經(jīng)過(guò)加窗處理后的OFDM符號(hào)示意圖4.9通過(guò)信道。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案信道分為多徑實(shí)驗(yàn)信道和高斯白噪聲信道。多徑時(shí)延信道直射波河延遲波對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間按照固定比率遞減，因此多徑時(shí)延信道參數(shù)為比率和對(duì)大延遲時(shí)間。4.10同步。同步是決定OFDM系統(tǒng)高性能十分重要的方面，實(shí)際OFDM系統(tǒng)都有同步過(guò)稱。主要同步方法有使用導(dǎo)頻，循環(huán)前綴，忙算法三種。研究目的為同步的可以詳細(xì)實(shí)現(xiàn)本步，基本的方針可以略過(guò)此步，假設(shè)接收端已經(jīng)于發(fā)射端同步。4.11去掉保護(hù)間隔。根據(jù)同步得到的數(shù)據(jù)，分別見給每

8、個(gè)符號(hào)的同相分量和正交分量開頭的保護(hù)間隔去掉。4.12并串轉(zhuǎn)換。將每個(gè)符號(hào)分布在子信道上的數(shù)據(jù)，還原為一路串行數(shù)據(jù)。4.13FFT。對(duì)每個(gè)符號(hào)的同相分量和正交分量按照（Ich+Qch*i）進(jìn)行FFT運(yùn)算。并將得到的實(shí)部作為新的Ich，虛部作為新的Qch。與發(fā)端相類似，上述相關(guān)運(yùn)算可以通過(guò)離散傅立葉變換（DFT）或快速傅立葉變換(FFT)來(lái)實(shí)現(xiàn)，即：4.14子載波解調(diào)FFT后的同相粉臉感和正交分量?jī)山M數(shù)據(jù)在星座圖上對(duì)飲高的點(diǎn)，由于噪聲和信道的影響，不再是嚴(yán)格的發(fā)送端的星座圖。將得到的星座圖上的點(diǎn)按