(2015届通信工程毕设)OFDM调制解调系统仿真与结果分析
基于MATLAB的OFDM系统仿真及分析
基于MATLAB的OFDM系统仿真及分析OFDM（正交频分复用）是一种广泛应用于无线通信系统中的多载波调制技术。
在OFDM系统中，信号被分为多个独立的子载波，并且每个子载波之间正交。
这种正交的特性使得OFDM系统具有抗频率选择性衰落和多径干扰的能力。
本文将基于MATLAB对OFDM系统进行仿真及分析。
首先，我们需要确定OFDM系统的参数。
假设我们使用256个子载波，其中包括8个导频符号用于信道估计，每个OFDM符号的时域长度为128个采样点。
接下来，我们需要生成调制信号。
假设我们使用16QAM调制方式，每个子载波可以传输4个比特。
在MATLAB中，我们可以使用randi函数生成随机的比特序列，然后将比特序列映射为16QAM符号。
生成的符号序列可以通过IFFT（Inverse Fast Fourier Transform）将其转换为时域信号。
OFDM系统的发射端包括窗函数、导频符号插入、IFFT和并行到串行转换等模块。
窗函数用于增加OFDM符号之间的过渡带，导频符号用于信道估计和符号同步。
通过将符号序列与导频图案插入到OFDM符号序列中，然后进行IFFT变换，再进行并行到串行转换即可得到OFDM信号的时域波形。
接下来，我们需要模拟OFDM信号在信道中传输和接收。
假设信道是Additive White Gaussian Noise（AWGN）信道。
在接收端，OFDM信号的时域波形通过串行到并行转换，然后进行FFT（Fast Fourier Transform）变换得到频域信号。
通过在频域上对导频符号和OFDM信号进行正交插值，可以进行信道估计和等化。
最后将频域信号进行解调，得到接收后的比特序列。
通过比较发送前和接收后的比特序列，我们可以计算比特误码率（BER）来评估OFDM系统的性能。
比特误码率是接收到错误比特的比特数与总传输比特数之比。
通过改变信噪比（SNR）值，我们可以评估OFDM系统在不同信道条件下的性能。
实验四 OFDM调制解调仿真
实验四 OFDM调制解调仿真一、实验目的1.了解OFDM调制解调的原理。
2.学会用星座图分析系统性能。
二、实验内容1.编写MATLAB程序，实现OFDM系统调制解调。
2.绘制各步骤图形并分析系统特性。
三、实验代码1)程序主代码clear all;close all;N=input('请输入码元数');SNR=input('请输入信噪比');xx=randint(1,4*N);figure(1),stem(xx,'.k');title('原序列');B=0;for m=1:4:4*NA=xx(m)*8+xx(m+1)*4+xx(m+2)*2+xx(m+3);B=B+1;ee(B)=A;endfigure(2),stem(ee,'.b');title('化为0~15的码元');yy=star(ee,N);figure(3),plot(yy,'.r');title('映射后的星座图');ff=ifft(yy,N);N1=floor(N*1/4);N3=floor(N*3/4);N5=floor(N*5/4);figure(4),stem(ff,'.m');title('傅里叶反变换后');for j=1:N1ss(j)=ff(N3+j);for j=1:Nss(N1+j)=ff(j);endfigure(5),stem(ss,'.k');title('加N/4循环前后缀');%ss=wgn(1,N5,0,10,'dBW','complex');ss=awgn(ss,SNR);figure(6),stem(ss,'.m');title('加入噪声后');zz=fft(ss((N1+1):N5),N);figure(7),plot(zz,'.b');title('傅里叶变换后');rr=istar(zz,N);figure(8),plot(rr,'.r');title('纠错后的星座图');dd=decode(rr,N);figure(9),stem(dd,'.m');title('星座图纠错并解码后');%bb=d2b(dd,N);bb=d2bb(dd,N);figure(10),stem(bb,'.b');title('转化为0/1比特流后');2)十进制转二进制函数%十进制转二进制function bb=d2b(dd,N)for j=1:N*4bb(j)=0;endfor j=1:4:N*4bb1=dec2bin(dd(floor(j/4)+1),4); for k=1:4bb(4*(j-1)+k)=bb1(k);endend3)十进制转化为01比特流函数%十进制转化为01比特流function bb=d2bb(dd,N)for j=1:N*4bb(j)=1;endwhile(j<=N*4)N1=ceil(j/4)a4=mod(dd(N1),2);dd(N1)=floor(dd(N1)/2); a3=mod(dd(N1),2);dd(N1)=floor(dd(N1)/2); a2=mod(dd(N1),2);dd(N1)=floor(dd(N1)/2); a1=mod(dd(N1),2);bb(j)=a1;j=j+1;bb(j)=a2;j=j+1;bb(j)=a3;j=j+1;bb(j)=a4;j=j+1;end4)星座图逆映射函数%星座图逆映射function yy=decode(rr,N)for j=1:Nswitch(rr(j))case -3-3*i yy(j)=0;case -3-iyy(j)=1;case -1-3*i yy(j)=2;case -1-iyy(j)=3;case -3+3*iyy(j)=4;case -3+iyy(j)=5;case -1+3*i yy(j)=6;case -1+iyy(j)=7;case 3-3*i yy(j)=8;case 3-iyy(j)=9;case 1-3*iyy(j)=10;case 1-iyy(j)=11;case 3+3*iyy(j)=12;case 3+iyy(j)=13;case 1+3*iyy(j)=14;case 1+iyy(j)=15;otherwise break;endend5)星座图逆映射函数%星座图逆映射function rr=istar(zz,N)for j=1:Nif(mod((floor(real(zz(j)))),2)==0)zz1(j)=ceil(real(zz(j)));else zz1(j)=floor(real(zz(j)));endif(mod((floor(imag(zz(j)))),2)==0)zz1(j)=zz1(j)+ceil(imag(zz(j)))*i;else zz1(j)=zz1(j)+floor(imag(zz(j)))*i;endrr(j)=zz1(j);end6)星座图映射函数%星座图映射function yy=star(xx,N)B=[-3-3*i,-3-i,-1-3*i,-1-i,-3+3*i,-3+i,-1+3*i,-1+i,3-3*i,3-i,1-3*i,1-i,3+3*i,3+i,1+3*i,1+i];for j=1:Nyy(j)=B(xx(j)+1);end四、实验结果五、实验结论OFDM技术可以有效地对抗信号波形间的干扰，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输。
毕业设计(论文)OFDM系统原理及仿真实现
目录摘要 (2)ABSTRACT (3)第一章绪论 (4)第二章OFDM系统的基本介绍 (5)2.1OFDM的基本原理 (5)2.1.1 OFDM的产生和发展 (6)2.1.2 DFT的实现 (7)2.1.3 保护间隔、循环前缀和子载波数的选择 (8)2.1.4 子载波调制与解调 (10)2.2OFDM系统的优缺点 (11)2.3OFDM系统的关键技术 (11)第三章OFDM系统仿真实现 (13)3.1OFDM信号的时域及频域波形 (13)3.2带外功率辐射以及加窗技术 (15)3.3在不同信道环境和系统不同实现方式下的仿真 (18)3.3.1 调制与解调 (18)3.3.2 不同信道环境下的系统仿真实现 (20)3.3.3 系统不同实现方式的仿真实现 (22)第四章OFDM系统的仿真结果及性能分析 (23)4.1不同信道环境下的误码特性 (23)4.2不同系统实现方式下的误码特性 (28)第五章总结 (30)摘要本论文以OFDM系统为基础，介绍了OFDM系统的基本原理，以及使用OFDM技术的优势所在，并且展望了今后的无线移动技术的发展前景。
在简单介绍OFDM原理的同时，着重阐述了OFDM系统在不同信道环境和不同实现方式下的误码性能。
主要包括了OFDM系统在加性白高斯信道，在加性白高斯信道和多径干扰两种不同信道环境下系统的误码性能，其中后者还研究了系统在有保护间隔与无保护间隔的误码性能比较。
在理论分析的基础上，用MATLAB进行仿真，最后做出误码性能的分析和比较。
关键字: 正交频分复用（OFDM），离散傅立叶变换，AWGN，，多径干扰，保护间隔。
ABSTRACTThis paper presents you the basic priciple of OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）and where it excels based on OFDM system , following with the prospective of wireless mobile communication. After a brief introduction to OFDM principle , it mainly focuses on the effect of OFDM system under different channels and with different system realizations on the Binary Error Rate (BER). It mainly includes two kinds of channels: the AWGN channel and the AWGN channel with Rayleigh fading. In the latter, we compare the BER with two different system realizations: one with Guarded Intervals(GI), and the other without (GI).Key Words : OFDM, DFT, AWGN, Rayleigh fading ,GI第一章绪论现代移动通信是一门复杂的高新技术，不但集中了无线通信和有线通信的最新技术成就，而且集中了网络接收和计算机技术的许多成果。
本科毕业设计：基于MATLAB的OFDM系统仿真及分析
摘要正交频分复用(OFDM) 是第四代移动通信的核心技术。
该文首先简要介绍了OFDM的发展状况及基本原理, 文章对OFDM 系统调制与解调技术进行了解析，得到了OFDM 符号的一般表达式，给出了OFDM 系统参数设计公式和加窗技术的原理及基于IFFT/FFT 实现的OFDM 系统模型，阐述了运用IDFT 和DFT 实现OFDM 系统的根源所在,重点研究了理想同步情况下,保护时隙(CP)、加循环前缀前后和不同的信道内插方法在高斯信道和多径瑞利衰落信道下对OFDM系统性能的影响。
在给出OFDM系统模型的基础上,用MATLAB语言实现了传输系统中的计算机仿真并给出参考设计程序。
最后给出在不同的信道条件下,研究保护时隙、循环前缀、信道采用LS估计方法对OFDM系统误码率影响的比较曲线,得出了较理想的结论。
关键词:正交频分复用;仿真;循环前缀;信道估计Title: MATLAB Simulation and Performance Analysis of OFDM SystemABSTRACTOFDM is the key technology of 4G in the field of mobile communication. In this article OFDM basic principle is briefly introduced.This paper analyzes the modulation and demodulation of OFDM system, obtaining a general expression of OFDM mark, and giving the design formulas of system parameters, principle of windowing technique, OFDM system model based on IFFT/FFT, the origin which achieves the OFDM system by using IDFT and DFT. Then, the influence of CP and different channel estimation on the system performance is emphatically analyzed respectively in Gauss and Rayleigh fading channels in the condition of ideal synchronization. Besides, based on the given system model OFDM system is computer simulated with MATLAB language and the referential design procedure is given. Finally, the BER curves of CP and channel estimation are given and compared. The conclusion is satisfactory.KEYWORDS:OFDM; Simulation; CP; Channel estimation目次1 概述 (1)1.1 OFDM的发展及其现状 (2)1.2 OFDM的优缺点 (2)2 OFDM的基本原理 (4)2.1基于IFFT/FFT 的OFDM 系统模型 (4)2.2 OFDM信号的频谱特性 (7)2.3 0FDM 系统调制与解调解析 (8)2.4 加窗 (10)3 循环前缀及信道估计对系统误码率的改善分析 (13)3.1循环前缀 (13)3.2 OFDM系统的峰值平均功率比 (17)3.3信道估计 (18)3.3.1信道估计概述 (18)3.3.2基于导频的信道估计方法 (19)3.3.3信道的插值方法 (20)3.3.4仿真结果及分析 (21)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (26)1 概述随着移动通信和无线因特网需求的不断增长，越来越需要高速无线系统设计，而这其中的一个最直接的挑战就是克服无线信道带来的严重的频率选择性衰落。
OFDM系统仿真
综合性设计性实验报告专业：通信工程专业12级学号：姓名：实验所属课程：宽带无线接入技术实验室(中心)：软件与通信实验中心指导教师：2015年4月一、题目OFDM系统的Matlab仿真二、仿真要求要求一：OFDM系统的数据传输①传输的数据随机产生；②调制方式采用16QAM；③必须加信道的衰落④必须加高斯白噪声⑤接收端要对信道进行均衡。
要求二：要求对BER的性能仿真设计仿真方案，得到在数据传输过程中不同信噪比的BER性能结论，要求得到的BER曲线较为平滑。
三、仿真方案详细设计（一）OFDM系统的基本介绍正交频分复用（OFDM）技术与已经普遍熟知应用的频分复用（FDM：Frequency Division Multiplexing）技术十分相似，与FDM基本原理相同，OFDM 把高速的数据流通过串并变换，分配到速率相对较低的若干个频率子信道中进行传输，不同的是，OFDM技术利用了更好的控制方法，使频谱利用率有所提高。
OFDM与FDM的主要差别为以下几方面：第一：在常规的广播系统中，每一个无线站在不同的频率上发送信号，有效的运用FDM来保证每个站点的分隔，广播系统中的每一个站点没有任何的同位或同步；但使用OFDM传播技术，譬如DAB，从多个无线站来的信息信号被组合成一个单独的复用数据流，这些数据是由多个子载波密集打包组成，然后将在OFDM体系中传输，在OFDM信号内的所有子载波都是在时间和频率上同步的，使子载波之间的干扰被严格控制。
这些复用的子载波在频域中交错重叠，但因为调制的正交性且采用循环前缀作为保护间隔，所以不会发生载波间干扰ICI（Inter-Carrier Interference）。
第二：对传统的频分复用（FDM）系统而言，传播的信号需要在两个信道之间存在较大的频率间隔即保护带宽来防止干扰，这降低了全部的频谱利用率；然而应用OFDM的子载波正交复用技术大大减少了保护带宽，提高了频谱利用率。
如图3-1。
OFDM系统仿真实验报告
无线通信——OFDM系统仿真一、实验目的1、了解OFDM 技术的实现原理2、利用MATLAB 软件对OFDM 的传输性能进行仿真并对结论进行分析。
二、实验原理与方法1 OFDM 调制基本原理正交频分复用(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。
2 OFDM 系统的实现模型利用离散反傅里叶变换( IDFT) 或快速反傅里叶变换( IFFT) 实现的OFDM 系统如图1 所示。
输入已经过调制(符号匹配) 的复信号经过串P 并变换后,进行IDFT 或IFFT 和并/串变换,然后插入保护间隔,再经过数/模变换后形成OFDM 调制后的信号s (t ) 。
该信号经过信道后,接收到的信号r ( t ) 经过模P 数变换,去掉保护间隔以恢复子载波之间的正交性,再经过串/并变换和DFT 或FFT 后,恢复出OFDM 的调制信号,再经过并P 串变换后还原出输入的符号。
图1 OFDM 系统的实现框图从OFDM 系统的基本结构可看出, 一对离散傅里叶变换是它的核心,它使各子载波相互正交。
设OFDM 信号发射周期为[0,T],在这个周期内并行传输的N 个符号为001010(,...,)N C C C -，,其中ni C 为一般复数, 并对应调制星座图中的某一矢量。
比如00(0)(0),(0)(0)C a j b a b =+⋅和分别为所要传输的并行信号, 若将其合为一个复数信号, 很多个这样的复数信号采用快速傅里叶变换, 同时也实现对正交载波的调制, 这就大大加快了信号的处理调制速度(在接收端解调也同样) 。
OFDM无线通信系统的仿真与分析
OFDM无线通信系统的仿真与分析摘要正交频分复用(OFDM) 是第四代移动通信的核心技术。
该文首先简要介绍了OFDM 的发展状况及基本原理, 文章对OFDM 系统调制与解调技术进行了解析，得到了OFDM 符号的一般表达式，给出了OFDM 系统参数设计公式和加窗技术的原理及基于IFFT/FFT 实现的OFDM 系统模型，阐述了运用IDFT 和DFT 实现OFDM 系统的根源所在。
本文重点研究了理想同步情况下,保护时隙(CP)、加循环前缀前后和不同的信道内插方法在高斯信道和多径瑞利衰落信道下对OFDM系统性能的影响。
在给出OFDM系统模型的基础上,用MATLAB语言实现了传输系统中的计算机仿真并给出参考设计程序。
最后给出在不同的信道条件下,研究保护时隙、循环前缀、信道采用LS估计方法对OFDM系统误码率影响的比较曲线,得出了较理想的结论。
关键词:正交频分复用;仿真;循环前缀;信道估计Simulation and Analysis of OFDMWireless Communication SystemAbstractOFDM is the key technology of 4G in the field of mobile communication. In this article OFDM basic principle is briefly introduced.This paper analyzes the modulation and demodulation of OFDM system, obtaining a general expression of OFDM mark, and giving the design formulas of system parameters, principle of windowing technique, OFDM system model based on IDFT/FFT, the origin which achieves the OFDM system by using IDFT and DFT.Then, the influence of CP and different channel estimation on the system performance is emphatically analyzed respectively in Gauss and Rayleigh fading channels in the condition of ideal synchronization. Besides.Based on the given system model OFDM system is computer simulated with MATLAB language and the referential design procedure is given. Finally, the BER curves of CP and channel estimation are given and compared. The conclusion is satisfactory. KEYWORDS:OFDM; Simulation; CP; Channel estimation目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1 概述 (2)1.2 OFDM的发展及其现状 (2)1.3 OFDM的优缺点 (3)第2 章OFDM的基本原理 (5)2.1基于IFFT/FFT 的OFDM 系统模型 (5)2.2 OFDM信号的频谱特性 (7)2.3 0FDM 系统调制与解调解析 (8)2.4 加窗 (10)第3 章循环前缀及信道估计对系统误码率的改善分析 (14)3.1循环前缀 (14)3.2 OFDM系统的峰值平均功率比 (18)3.3信道估计 (19)3.3.1信道估计概述 (19)3.3.2基于导频的信道估计方法 (20)3.3.3信道的插值方法 (20)3.3.4仿真结果及分析 (21)结论与展望 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录 A 外文文献 (26)附录 B 主要参考文献与摘要 (43)附录 C 源代码 (45)插图清单图2.1 IFFT/FFT 实现的OFDM 系统 (5)图2.2 OFDM载波幅度谱 (6)图2. 3 OFDM载波相位谱 (7)图2. 4 OFDM信号正交性的频域解释示意图 (8)图2. 5 OFDM一个符号周期的时域OFDM信号 (9)图2. 6 OFDM每一个载波对应的时域信号 (10)图2. 7载波数为256的信号频谱信号功率谱带外衰减仿真图 (11)图2. 8载波数为128的信号频谱信号功率谱带外衰减仿真图 (12)图2. 9未加窗OFDM功率频谱带外衰减仿真图 (12)图2. 10加升余弦窗后OFDM功率谱带外衰减仿真图 (13)图3. 1无循环前缀时产生符号间干扰和载波间干扰示意图 (15)图3. 2循环前缀抗符号间干扰和载波间干扰示意图 (16)图3. 3接收到的OFDM幅度谱 (17)图3. 4接收到的OFDM信号相位谱 (18)图3. 5 时延扩展超过循环前缀对星座点的影响仿真图 (18)图3. 6不同内插算法仿真结果 (22)引言近年来，由于DSP技术的高速发展，OFDM作为一种可以有效对抗频率选择性衰落的高速传输技术，引起了广泛地关注。
本科毕业论文 OFDM技术的研究与仿真
OFDM技术的研究与仿真刘彦波燕山大学毕业设计(论文)任务书摘要本文介绍了OFDM的基本原理及应用然后用MATLAB软件对OFDM 技术进行仿真分析。
首先简单介绍了OFDM的基本原理、引用领域及发展现状、趋势。
为之后的仿真平台构建奠定基础。
其次，对OFDM系统进行系统平台构建、写出系统流程图。
通过阅读相关书籍和文献资料写出MATLAB语言的仿真程序，并进行调试和修改。
通过软件仿真出OFDM系统在QPSK调制下和没有插入保护间隔的波形图。
最后，通过对QPSK调制和解调方式原理的学习，配合MATLAB的仿真图对仿真结果进行比较分析得出其对误码率的影响。
关键词正交频分复用；MATLAB；仿真；误码率AbstractThis paper introduces the basic principles of OFDM and its application software and then analysis OFDM technology using the MATLAB simulation.First of all, it introduced the basic principles of OFDM briefly, citing the development of the area and the status, trends. And it will do help for the foundation platform in future.Secondly, we build the system of the OFDM system platform to write the system flow chart. Reading relevant books and literature, it's the way to write, debug and modify the simulation program. By simulating software of OFDM system in the QPSK modulation,we can drew the waveform which is not to insert the guard interval.Finally, we analyze MATLAB simulation diagram of the simulation results to get the impact of the error rate by learning the way of QPSK modulation and demodulation principles.Keywords OFDM; MATLAB; Simulation; BER目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2OFDM系统的概述 (1)1.2.1 OFDM历史 (1)1.2.2 OFDM现状 (2)1.2.3 OFDM技术的应用 (3)1.2.4 OFDM技术的优势和不足 (6)1.3本论文的主要任务 (8)第2章OFDM基本原理 (9)2.1多载波调制理论简介 (9)2.2OFDM系统的基本模型 (11)2.3OFDM系统调制解调的FFT实现 (12)2.4OFDM系统正交性原理 (13)2.5保护间隔和循环前缀 (15)2.5.1 保护间隔插入的原理 (15)2.5.2 插入保护间隔后的OFDM系统分析 (15)2.6傅立叶变换的过采样 (18)2.7OFDM信号的频谱特性 (19)2.8OFDM系统的关键技术 (20)2.9本章小结 (22)第3章OFDM系统的仿真与分析 (23)3.1OFDMD的系统仿真 (23)3.1.1 MATLAB的简介 (23)3.1.2 OFDM模型的参数选择 (25)3.1.3 MATLAB仿真步骤 (26)3.1.4 结果分析 (26)3.2本章小结 (27)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (32)附录1 (33)附录2 (38)附录3 (42)附录4 (46)第1章绪论1.1 课题背景在当今的人类社会，信息和通信两个词汇越来越多的出现在人们的生活当中。
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4 系统仿真与性能分析4.1 仿真参数设置结合OFDM调制解调系统原理图与仿真流程图，基于MATLAB软件平台，设置系统仿真参数，如表4-1所示：由OFDM系统原理和仿真流程可知，由信源产生一个待传输的二进制随机信号。
此处，我们以QPSK调制为例，根据表4-1设置的系统默认仿真参数，子载波数目1024个，每个子载波中OFDM符号数为50个，每OFDM符号数所含的比特数为2 bit，信噪比（SNR）为2 dB，经过运算、取整等操作，可产生一组包含20000（子载波数⨯符号数/载波⨯位数/符号）个由0和1构成的一维随机二进制数组，即待传信号，截取待传信号的前101（0—100）个码元，其对应的波形与经过OFDM系统传输、解调还原后所得到的信号波形，如图4-1所示：图4-1 待传输信号与解调还原信号对比图由图4-1可知，经过系统发送、传输、解调过后的信号经过并串变换后，还原后所得到的信号与原信号相比，存在数据出错的情况，即产生误码，此时的误码率如图4-3所示：图4-2 默认参数下QPSK调制的系统误码率误码率（SER）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。
即，数据经过通信信道传输以后，接收端所接收到的数据与发送端发送的原始数据相比，发生错误的码元个数占发送端发送的原始数据的总码元个数之比，误码率的计算公式如下所示：误码率=错误码元数/传输总码元数一个通信系统在进行数据传输时的误码率越小，则说明该通信系统的传输精确度越高。
4.2 OFDM系统仿真实现以QPSK调制为例，系统的仿真参数为默认值。
即，子载波数目1024个，每个子载波中OFDM符号数为50个，每OFDM符号数所含的比特数为2 bit，信噪比（SNR）为2 dB。
4.2.1 待传信号与还原信号图4-3 待传信号与还原信号码元波形由仿真参数默认值及仿真程序，信源产生的随机序列的长度为20000（子载波数⨯符号数/载波⨯位数/符号），大小介于0到 1之间，经过取整后即得到长度为20000，大小为0或1的待发送的一维随机二进制数组。
将待传信号通过发送端输入OFDM系统，通过系统传输后，到达接收端，还原后得到的一组二进制数组即为完成OFDM调制解调和传输的信号。
4.2.2 发送端OFDM载波幅度谱和相位谱图4-4 OFDM载波幅度谱与相位谱待传信号经过OFDM系统发送端输入系统后，经过QPSK调制产生调制信息，通过串/并变换后加入子载波，再通过快速傅里叶逆变换（IFFT）生成OFDM符号，其载波幅度谱和相位谱如图4-3所示。
在OFDM调制解调系统中，若在IFFFT间隙内的子载波都存在整数个周期，则子载波之间完全正交。
然而，当出现频偏时，IFFFT间隙内的子载波周期个数不再是整数倍，从而导致载波间干扰的产生。
4.2.2 分离的OFDM符号子载波波形图4-5 分离的OFDM符号子载波时域波形如图4-5表示一个符号周期内的OFDM符号的子载波波形，子载波之间相互正交，是OFDM正交性根本体现。
在时间间隔t内，每一个子载波恰好有整数个周期，即每一个子载波的频率是基本频率的整数倍，在一个符号周期内，两个相邻子载波的周期数相差一个周期，两者之间相互正交，保证了每一个子载波都能够被单独的接收并且独立的解调，而不受其他载波的干扰影响。
4.2.2 OFDM信号功率密度谱图4-6 载波数200的OFDM信号频谱密度谱如图4-6所示，子载波个数为200的OFDM符号的功率密度谱，图中横轴表示归一化频率，纵轴表示归一化幅度衰减(单位：dB)。
我们知道，OFDM符号功率密度谱下降速度，随着OFDM子载波个数的增加而增快。
为加速OFDM信号功率谱带外衰减部分的下降，通常采取对每个OFDM时域符号加窗的方式，使OFDM符号周期边缘的幅度值逐渐过渡到零，这与成型滤波的原理相似。
成型滤波是在频域加平方根升余弦窗，降低时域信号的拖尾振荡，而OFDM符号则是在时域加升余弦窗，降低频域信号拖尾振荡，使带外衰减速度加快。
4.2.2 接收端OFDM载波幅度谱和相位谱图4-7 OFDM载波幅度谱和相位谱OFDM信号通过信道传输后，到达接收端，在接收端经过串并变换和快速傅里叶变换，得到并行的频域的OFDM符号，其幅度谱和相位谱如图4-7所示。
4.3仿真性能分析4.3.1 在不同调制方式下，系统误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系1.OFDM系统在QPSK调制方式下系统误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系曲线：SNR(dB) 1 2 3 4 5 6 7 8BER（%）42 14.29 10.17 6.69 4.63 2.09 01.36 0.37 0.14 SNR(dB)9 10 11 12 13 14 15 16 BER（%）0.055 0.005 0 0 0 0 0 0由表4-2中数据可绘制出系统误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系曲线如下图所示：图4-8 系统误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系曲线2.OFDM系统在BPSK调制方式下系统误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系曲线：SNR(dB) 1 2 3 4 5 6 7 8 BER（%）SNR(dB)9 10 11 12 13 14 15 16 BER（%）由表4-3中数据可绘制出系统误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系曲线如下图所示：图4-9 系统误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系曲线由上面的误码率曲线图可以看出，在系统参数一致的情况下，对OFDM系统分别进行QPSK和BPSK两种调制，随着系统信噪比的不断增大，系统误码率在不断的减小，当信噪比达到某一临界值时，系统误码率达到零值。
因为伴随系统信噪比的增加，系统噪声功率有所下降，因而误码率也随之下降。
由于多径效应引起的频率选择性衰落，对系统误码率产生了很大的影响，严重影响了OFDM系统性能，对QPSK调制的影响尤为明显。
故而，BPSK调制方式的系统性能好于QPSK调制方式。
3.OFDM系统在16QAM调制方式下系统误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系曲线：由表4-4中数据可绘制出系统误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系曲线如下图所示：图4-10 系统误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系曲线4.OFDM系统在64QAM调制方式下系统误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系曲线：由表4-5中数据可绘制出系统误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系曲线如下图所示：图4-11 系统误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系曲线由上面的误码率曲线图可以看出，在系统参数相同的情况下，对OFDM系统分别进行16QAM和64QAM两种调制，随着系统信噪比的不断增大，系统误码率在不断的减小，而随信噪比的进一步增大，误码率也越来越小，当信噪比达到某一临界值时，系统误码率达到零值。
当信噪比相同时，16QAM调制的误码率明显比64QAM调制的误码率低，并且16QAM调制方式的性能也明显好于64QAM调制方式。
综上所述以及系统误码率曲线可以看出，在相同信噪比条件下，采用BPSK和QPSK 调制方式比采用16QAM和32QAM调制方式的系统误码率要小。
但MPSK调制在性能方面却不如QAM调制，尤其当M比较大的时候，这种差异尤为明显。
若把每个子载波所包含的比特数量限制在4 bit之内，MPSK调制性能较好。
矩形QAM信号星座具有容易产生的独特优点，并且，相对容易解调。
总之，在系统性能上QAM调制优于MPSK调制。
而在系统误码率方面，相同信噪比条件下，QAM调制下的系统误码率大于MPSK调制。
4.3.2系统误码率(BER)与信号帧长度的关系由仿真程序可知，信源产生的二进制随机序列的长度=（子载波数⨯符号数/载波⨯位数/符号），故，可以通过改变系统子载波数或每个载波所包含的符号数来达到改变信号帧长度的目的，并且保持其他条件不变，观察系统误码率（BER）与信号帧长度的关系。
1.系统误码率（BER）与子载波个数的关系曲线：10 30 50 70 90 110 130 150子载波个数BER（%）0 0 0 0.0286 0.1000 0.2818 0.6923 0.9400 170 190 210 230 250 260 280 300子载波个数BER（%） 1.5824 1.9526 2.7619 3.7609 3.8667 4.5731 5.1357 6.2767 由表4-6中数据可绘制出系统误码率（BER）与信号帧长度（子载波个数）关系曲线如下图所示：图4-12 系统误码率（BER）与信号帧长度（子载波个数）关系曲线2.系统误码率（BER）与每个载波所包含的符号数的关系曲线：10 20 30 40 50 60 70 80符号数/载波BER（%） 02．3750 2.025 2.675 3.025 2.7250 2.6958 2.4607 2.415690 100 110 120 130 140 150 160符号数/载波BER（%） 2.4889 2.6325 2.4409 2.3042 2.5904 2.5196 2.4225 2.4875 由表4-7中数据可绘制出系统误码率（BER）与信号帧长度（子载波个数）关系曲线如下图所示：图4-12 系统误码率（BER）与信号帧长度（子载波个数）关系曲线结论（宋体小三加粗居中段前段后1行）（内容宋体小四首行缩进2字符）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 致谢（宋体小三加粗居中段前段后1行）（内容宋体小四首行缩进2字符）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX注释（宋体小三加粗居中段前段后1行）[1] XXXXXXXXXXXX（宋体小四）[2] XXXXXXXXXXXX......参考文献（宋体小三加粗居中段前段后1行）（内容宋体小四）参考文献按在正文中出现的顺序列于文末，请采用 GB7714 － 87 《文后参考文献著录规则》的新规定，其中包括作者、书名 / 文章名、出版社（需要加城市名） / 刊名、出版年份 / 刊发卷期、起止页码。
其中：专著 [M] 、期刊文章 [J] 、报纸文章 [N] 、论文集 [C] 、学位论文 [D] 、报告 [R] 、析出文献 [A] 、未说明的文献 [Z] 。
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如有多个附录，应以A、B等编号，例：附录A。
）。