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OFDM原理及仿真 小组成员：毛强 罗永政 唐雨果 唐颂光 王黎 黄卓勋 2015.4.23 一、实验原理 OFDM：正交频分复用 它的基本原理就是把高速的数据流通过串并变换，分配到传输速率相对较低的若干个子信道中进行传输。 由于每个子信道中的符号周期会相对增加，因此可以减轻由无线信道的多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的影响。 在OFDM符号之间插入保护间隔，令保护间隔大于无线信道的最大时延扩展，这样就可以最大限度地消除由于多径而带来的符号间干扰(ISI)。而且，一般都采用循环前缀作为保护间隔，从而可以避免由多径带来的子载波间干扰((ICI) 。 表达式 式中，Bk是一个复数，为第k路子信道中的复输入数据。因此，上式右端是一个复函数。但是，物理信号s(t)是实函数。所以若希望用上式的形式表示一个实函数，式中的输入复数据Bk应该使上式右端的虚部等于零。 正交条件： 为了使这N路子信道信号在接收时能够完全分离，要求子载频满足： fk = k/2Ts 最小子载频间隔：?fmin = 1/Ts 4个载频频谱 对OFDM信号S(t)以T/N的速率进行抽样，采样信号为： OFDM的优点： 提高频率利用率 增大带宽速率 灵活性 二、原理框图 OFDM系统实现框图 三、实验说明 确定参数 需要确定的参数为：信道，子载波数，FFT长度，每次使用的OFDM符号数，保护间隔长度，信噪比等。 加窗 加窗是为了降低系统的PAPR（峰值平均功率比），滚降系数为1/32。通过这种方法，可以显著地改善OFDM通信系统高的PAPR分布，大大降低了峰值信号出现的概率以及对功率放大器的要求，节约成本。 升余弦滚降窗 四、实验结果 1.实验参数 carrier_count=4; %子载波数 symbols_per_carrier=6; %每子载波含符号数 bits_per_symbol=4; %每符号含比特数,16QAM调制 IFFT_bin_length=512; %FFT点数 PrefixRatio=1/4; %保护间隔与OFDM数据的比例 1/6~1/4 矩形16QAM调制星座图 圆形16QAM调制星座图 循环前后缀叠加前后比较 加窗后的发送信号频谱 接收星座图 直角坐标中 基带信号与解调信号 2.实验参数 carrier_count=200; %子载波数 symbols_per_carrier=12; %每子载波含符号数 bits_per_symbol=4; %每符号含比特数,16QAM调制 IFFT_bin_length=512; %FFT点数 PrefixRatio=1/4; %保护间隔与OFDM数据的比例 1/6~1/4 矩形16QAM调制星座图 圆形16QAM调制星座图 循环前后缀叠加前后比较 加窗后的发送信号频谱 接收星座图 直角坐标中 基带信号与解调信号 谢谢！ * * * 设在一个OFDM系统中有N个子信道，每个子信 道采用的子载波为 式中，Bk － 第k路子载波的振幅，它受基带码元的调制 fk － 第k路子载波的频率 ?k － 第k路子载波的初始相位 则在此系统中的N路子信号之和可以表示为 上式可以改写成 即 Sk=IDFT{Bk} 也就是说对一个OFDM信号进行采样得到的信号（N个样值）等于对OFDM的基带信号进行离散傅里叶反变换得到的值。对数