OFDM调制解调实验复习课程.docxVIP

OFDM调制解调实验 精品文档 精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 通信原理实验报告 成 绩指导教师（签 成 绩 指导教师（签 实验项目名称：OFDM调制解调实验 实验时间：2016/3/31 班级：电信132 姓名：殷凯 学号实验目的： 掌握利用Matlab进行仿真的方法； 掌握OFDM调制解调的基本原理。 实验环境： 电脑，Matlab软件。 实验原理： 调制原理 正交频分复用（OFDM是多载波调制（MCM）技术的一种。MCM的基本思想是把 数据流串并变换为N路速率较低的子数据流，用它们分别去调制 N路子载波后再并 行传输。因子数据流的速率是原来的1/N，即符号周期扩大为原来的N倍，远大于 信道的最大延迟扩展，这样MCM就把一个宽带频率选择性信道划分成 N个窄带平 坦衰落信道，从而“先天”具有很强的抗多径衰落和抗脉冲干扰的能力，特别适合于 高速无线数据传输。OFDM是一种子载波相互混叠的MCM，因此它除了具有上述毗 M的优势外，还具有更高的频谱利用率。 OFDM选择时域相互正交的子载波，创门 虽然在频域相互混叠，却仍能在接收端被分离出来。 如图: b.bn-sinn(?M b. bn -sinn(?M 2. OFD M信号的解调 上述描述的OFDM系统的实现需要大量的正弦波发生器、滤波器、调制器 和相干解调器，因此所需的设备比较复杂。we1 nstein和Ebert提出了采用离散傅立 叶变换（DFT来实现多载波调制。随着数字信号处理技术的发展，可以采用快速傅立 叶变换（FFT技术实现，大大降低了 OFDM技术实现的复杂程度，使得 OFDM技术越 来越广泛的应用在各种移动通信系统中。 为了叙述的简洁，忽略矩形函数，并令ts 0,对信号st以Ts t/n的速率进 行采样，即令t nT/N（n 0,1，…，N 1）可以得到： N 1 sn s nT / N dk exp j2 nk/ N 0 n N 1 k 0 可以看到等效为dk进行IDFT运算。同样在接收端，为了恢复出原始的数据符 dk,可以对sn进行DFT变换，得到： dk snexp( j2 nk/ N) 0 k N 1 n 0 根据上述分析可以看出，OFDM系统的调制和解调可以分别由IDFT/DPT来代 替。通过N点IDFT运算，把频域数据符号dk变换为时域数据符号Sn，经过 射频载波调制之后，发送到无线信道中。其中每一个 IDFT输出的数据符号Sn都 是由所有子载波信号经过叠加而生成的，即对连续的多个经过调制的子载波的叠 加信号进行抽样得到的。 在OFDM系统的实际应用中，可以采用更加方便快捷的快速傅立叶变换 (FFT/IFFT。N点工DFT运算需要实施N次的复数乘法(为了方便，只比较复 数乘法的运算量)，而IFFT可以显著地降低运算的复杂度。对于常用的基 2IFFT 算法来说，其复数乘法的次数仅为 N/2 1og2N，而且随着子载波个数N的增加， 这种算法复杂度之间的差距也越明显。对于子载波数量非常大的 OFDM系统来说， 可以进一步采用基4IFFT算法来实施付立叶变换，其复数乘法或者相位旋转的数量 仅为 3/8 N(10g2N-2)。 在实际应用中，对一个OFDM符号进行N次采样，或者N点IFFT运算所得到 的N个输出样值往往不能真正地反映连续 OFDM符号的变化特性，其原因在于：由 于没有使用过采样，当这些样值点被送到数/模转换器(A/D)时，就有可能导致生成 伪信号，这是系统中所不能允许的。这种伪信号的表现就是，当以低于信号中最高 频率两倍的频率进行采样时，即当采样值被还原之后，信号中将不再含有原有信号 中的高频成分，呈现出虚假的低频信号。因此针对这种伪信号现象，一般都需要对 OFDM符号进行过采样，即在原有的采样点之间在添加一些采样点，构成 PN(P为整 数)个采样值。这种过采样的实施也可以通过利用 IFFT/FFT的方法来实现，即在原始 的N个输入值的后面添加(P-1)N个零。 实验步骤: 精品文档 精品文档 实验内容及结果： 仿真过程：根据OFDM系统框图，首先由信源产生随机 0,1序列，然后经过QPSK 调制后进行串并转换，再对串并转换后的序列进行 IFFT变换得到时域信号，添加 循环前缀后通过瑞丽信道，对得到的信号在进行去循环前缀， FFT变换，QPSK解 调，并串转换后得到接收的信息序列，再将其与发送序列比较后，的到最后的误码 率。 仿真条件：OFDMR统子载波数为64,发送的符号数为10A3个，循环前缀 cp=16,信道为瑞丽信道，瑞利阶数为10,调制方式为QPSK 仿真结果： FigE I.CftmiE真. - n * i | 1 肿e Z OFDM 悝V IFF