开题报告 基于matlab的OFDM系统仿真
基于MATLAB的OFDM通信系统模型仿真(开题报告)

设计方案:整个系统的流程为:产生二进制数据→经过RS编码→QPSK调制→OFDM系统基带信号调制并加入循环前缀→插入保护间隔→并/串变换→多径瑞利衰落信道→高斯信道→串/并变换→删除保护间隔→OFDM系统基带信号解调并删除循环前缀→进行信道估计→进行信道补偿→进行0删除→QPSK解调→RS译码→进行误码率计算.
主要参考资料:
[1]胡汉才 单片机原理及接口技术[M ]北京:清华大学出版社 ,1996
[2]Takeshita O Y, Fossorier M P C, Costello D J Jr. A new techniquefor computing the weight spectrum of turbo codes[J]. IEEETrans . Commun , 2000,41(5):251-253.
论文(设计)开题报告书
题目_基于MATLAB的OFDM___
基于Matlab平台的OFDM系统仿真分析

目录
01 引言
03 系统仿真分析
02 预备知识 04 优化与改进
引言
正交频分复用(OFDM)技术是一种广泛应用于无线通信领域中的多载波调制 技术。它凭借高谱效率、抗多径干扰能力强和频谱利用率高等优点,在4G、5G等 通信系统中扮演着关键角色。本次演示将基于Matlab平台,对OFDM系统进行仿真 分析,探究其应用优势、存在问题以及未来发展方向。
(1)抗多径干扰能力强:由于OFDM技术将高速数据流分散到多个子载波上 传输,即使某些子载波受到干扰,也不会对整个系统造成太大影响。
(2)频谱利用率高:OFDM技术通过相邻子载波之间的正交性,允许不同用 户在同一频段上同时传输数据,从而提高了频谱利用率。
(3)适用于多用户通信:OFDM技术可以与多用户接入技术相结合,实现多 个用户在同一频段上同时传输数据,提高系统整体性能。
2、OFDM系统存在的问题和不足
尽管OFDM系统具有诸多优点,但在实际应用中仍存在一些问题和不足:
(1)对信道模型的准确性要求较高:如果信道模型不准确,将导致系统性 能下降,甚至出现通信中断。
(2)易受频率偏移影响:OFDM系统对频率偏移较为敏感,即使微小的频率 偏移也会导致子载波之间的正交性破坏,从而导致系统性能下降。
(3)实现复杂度较高:OFDM系统涉及到的计算量和复杂性较其他通信系统 要高,尤其是在处理高速数据流时,需要更高的计算能力和更高效的算法。
优化与改进
针对上述问题和不足,本次演示提出以下优化和改进方案:
1、信道模型估计与跟踪
在OFDM系统中,信道模型估计与跟踪是一个重要环节。通过采用准确的信道 模型,可以有效提高系统抗多径干扰能力和频谱利用率。在实际应用中,可以采 用基于导频的训练序列法、基于循环前缀的训练序列法等信道估计方法,并通过 对训练序列进行优化设计,提高信道估计准确性。
基于matlab的ofdm通信系统设计与仿真开题报告

基于matlab的ofdm通信系统设计与仿真开题报告一、选题背景随着通信技术的不断发展,OFDM技术成为了通信系统中广泛应用的一种调制技术。
OFDM技术相对于传统的调频调幅技术具有许多优势,例如对多径衰落的敏感性更低、扩频抗干扰性能更好等等。
因此,在实际应用场景中,OFDM技术得到了越来越广泛的应用。
因此,基于matlab的OFDM通信系统设计与仿真的研究也变得越来越受到人们的关注。
二、研究内容本文拟研究基于matlab的OFDM通信系统设计与仿真技术,研究内容包括以下几个方面:1. OFDM基础本文将首先介绍OFDM技术的基础知识,例如OFDM信号的生成、调制与解调原理等等。
同时,还会介绍OFDM技术的优缺点、应用领域等相关内容,以便更好地理解OFDM 技术在通信系统中的应用。
2. OFDM通信系统设计在了解了OFDM技术的基础知识之后,本文将研究如何基于matlab实现OFDM通信系统的设计。
具体而言,将会介绍OFDM通信系统中不同模块的实现,例如QPSK调制器、加扰器、插零器、IFFT模块、CP插入模块等等。
3. OFDM通信系统仿真通过matlab的仿真工具,可以对OFDM通信系统进行全面的仿真,并得到各种参数的数据。
本文将详细介绍如何进行OFDM通信系统的仿真设计,以及如何评估OFDM通信系统的性能。
三、研究意义随着通信技术的不断发展,OFDM技术正在逐渐成为通信系统中的主流技术之一。
因此,基于matlab的OFDM通信系统设计与仿真技术的研究对于通信系统的研发和应用具有十分重要的意义。
通过本文的研究,可以更好地了解OFDM技术的应用原理、技术优势和性能表现,同时也可以更加深入地理解无线通信系统这一领域。
四、研究方法与流程本文的研究方法主要包括文献调研、matlab仿真、性能评估等方面。
具体研究流程如下:1. 文献调研:在开始研究之前,需要进行大量的文献调研,了解OFDM技术的基础知识、历史发展、应用场景等等。
基于MATLAB的MIMO-OFDM通信系统的仿真

基于MATLAB的MIMO-OFDM通信系统的仿真0 引言5G技术的逐步普及,使得我们对海量数据的存储交换,以及数据传输速率、质量提出了更高的要求。
信号的准确传播显得越发重要,随之而来的是对信道模型稳定性、抗噪声性能以及低误码率的要求。
本次研究通过构建结合空间分集和空间复用技术的MIMO信道,引入OFDM 技术搭建MIMO-OFDM 系统,在添加保护间隔的基础上探究其在降低误码率以及稳定性等方面的优异性能。
1 概述正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术通过将信道分成数个互相正交的子信道,再将高速传输的数据信号转换成并行的低速子数据流进行传输。
该技术充分利用信道的宽度从而大幅度提升频谱效率达到节省频谱资源的目的。
作为多载波调制技术之一的OFDM 技术目前已经在4G 中得到了广泛的应用,5G 技术作为新一代的无线通信技术,对其提出了更高的信道分布和抗干扰要求。
多输入多输出(Multi Input Multi Output,MIMO)技术通过在发射端口的发射机和接收端口的接收机处设计不同数量的天线在不增加频谱资源的基础上通过并行传输提升信道容量和传输空间。
常见的单天线发射和接收信号传输系统容量小、效率低且若出现任意码间干扰,整条链路都会被舍弃。
为了改善和提高系统性能,有学者提出了天线分集以及大规模集成天线的想法。
IEEE 806 16 系列是以MIMO-OFDM 为核心,其目前在欧洲的数字音频广播,北美洲的高速无线局域网系统等快速通信中得到了广泛应用。
多媒体和数据是现代通信的主要业务,所以快速化、智能化、准确化是市场向我们提出的高要求。
随着第五代移动通信5G 技术的快速发展,MIM-OFDM 技术已经开始得到更广泛的应用。
本次研究的MIMO-OFDM 系统模型是5G的关键技术,所以对其深入分析和学习,对于当下无线接入技术的发展有着重要的意义。
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。
基于Matlab的OFDM系统仿真开题报告

一、选题的背景及意义
随着通信技术的不断成熟和发展,现代通信传输方式有很多种,但根据基本通信信道可以 分为有线和无线。有线信道信号受外界干扰小,但须铺设传输线路,网络建立麻烦;而无线信 道恰恰克服了这个缺点,但由于地面情况复杂,信道条件恶劣,对传输信号会造成很大的干扰。 而网络的迅速增长使人们对无线通信提出了更高的要求。所以必须采用更先进的技术,克服在 无线信道下的多径衰落,降低噪声和多径干扰以及有效利用频率资源。在这样的时代发展趋势 下,OFDM调制技术作为新一代无线通信技术呼之欲出。
2005 年 12 月,3GPP 经过激烈的讨论和艰苦的融合,选定了 LTE 的基本传输技术,即下行 OFDM,上行 SC(单载波关 FDMA。OFDM 由于技术的成熟性,被选用为下行标准很快就达成了共识。 而上行技术的选择上,由于 OFDM 的高峰均比(PAPR)使得一些设备商认为会增加终端的功放成本 和功率消耗,限制终端的使用时间,一些则认为可以通过滤波,削峰等方法限制峰均比。不过, 经过讨论后,最后上行还是采用了 SC 一 FDMA 方式。
OFDM是一种高效并行多载波传输技术,将所传送的高速串行数据分解并调制到多个并行的 正交子信道中,从而使每个子信道的码元宽度大于信道时延扩展,再通过加入循环扩展,保证 系统不受多径干扰引起的码间干扰(ISI)的影响,可以有效对抗多径传播。OFDM技术由于采用 DFT实现多载波调制,同时LSI的发展解决了IFFT/FFT的实现问题以及其他关键技术的突破,OFDM 开始向诸多领域的实际应用转化,成为一种很有发展前途的调制技术。
2001 年,IEEE802.16 通过了无线城域网标准,该标准根据使用频段的不同,具体可分为视 距和非视距两种。其中,使用 2-11GHz 许可和免许可频段,由于在该频段波长较长,适合非视 距传播,此时系统会存在较强的多径效应,而在免许可频段还存在干扰问题,所以系统采用了 抵抗多径效应、频率选择性衰落或窄带干扰上有明显优势的 OFDM 调制,多址方式为 OFDMA。
基于MATLAB的OFDM的仿真
一、实习目的1、熟悉通信相关方面的知识、学习并掌握OFDM技术的原理2、熟悉MATLAB语言3、设计并实现OFDM通信系统的建模与仿真二、实习要求仿真实现OFDM调制解调,在发射端,经串/并变换和IFFT变换,加上保护间隔(又称“循环前缀”),形成数字信号,通过信道到达接收端,结束端实现反变换,进行误码分析三、实习内容1.实习题目《正交频分复用OFDM系统建模与仿真》2.原理介绍OFDM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。
并且还可以在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) 。
3.原理框图图1-1 OFDM 原理框图4.功能说明4.1确定参数需要确定的参数为:子信道,子载波数,FFT长度,每次使用的OFDM符号数,调制度水平,符号速率,比特率,保护间隔长度,信噪比,插入导频数,基本的仿真可以不插入导频,可以为0。
4.2产生数据使用个随机数产生器产生二进制数据,每次产生的数据个数为carrier_count * symbols_per_carrier * bits_per_symbol。
4.3编码交织交织编码可以有效地抗突发干扰。
4.4子载波调制OFDM采用BPSK、QPSK、16QAM、64QAM4种调制方式。
按照星座图,将每个子信道上的数据,映射到星座图点的复数表示,转换为同相Ich和正交分量Qch。
其实这是一种查表的方法,以16QAM星座为例,bits_per_symbol=4,则每个OFDM符号的每个子信道上有4个二进制数{d1,d2,d3,d4},共有16种取值,对应星座图上16个点,每个点的实部记为Qch。
基于MATLAB的OFDM系统设计与仿真综述
基于MATLAB的OFDM系统设计与仿真摘要:随着通信产业的逐步发展,4G时代已经来临。
作为第四代移动通信技术的核心,OFDM得到了前所未有的关注。
它具有频谱利用率高、抗干扰能力强等优点。
本文首先简要介绍了OFDM的发展状况以及优缺点,然后详细分析了OFDM的工作原理及其相应的各个模块,并介绍了它的关键技术。
最后,分别利用M函数和Simulink做了OFDM 系统的设计与仿真,并对误码率进行了分析,得到了BER性能曲线。
关键词:正交频分复用;MATLAB;仿真;BERDesign and Simulation of OFDM System Based on MATLABAbstract:With the gradual development of the communication industry, 4G era has come. As the key technology of the fourth generation mobile communications,OFDM has received unprecedented attention. It has a high spectrum utilization, strong ability of anti-interference and so on. This article describes the development of OFDM and it’s advantages and disadvantages briefly, analysis the working principles of OFDM and each module detailed,and describes it’s key tec hnology.At last, design and simulate OFDM system with the M function and Simulink separately, analysis the error rate and obtain BER performance curve .Keywords: OFDM; MATLAB; Simulation; BER目录1 引言 (4)1.1 OFDM概述 (4)1.1.1 OFDM技术发展历史 (4)1.1.2 OFDM技术的优缺点 (5)2 OFDM基本原理及关键技术 (5)2.1 OFDM基本原理及系统构成 (5)2.1.1 OFDM基本原理 (5)2.1.2 串并转换 (6)2.1.3 调制与解调 (6)2.1.4 保护间隔与循环前缀 (8)2.2 OFDM的关键技术 (10)2.2.1 信道估计概述 (10)2.2.2 基于导频的信道估计方法 (10)2.2.3 信道的插值方法 (11)3 OFDM的系统设计与仿真 (12)3.1 MATLAB概述 (12)3.2 OFDM系统设计与仿真 (12)3.2.1 随机序列的产生 (12)3.2.2 串并转换 (14)3.2.3 QPSK调制 (14)3.2.4 QPSK调制星座图 (14)3.2.5 IFFT/FFT运算 (15)3.2.6 保护间隔和循环前缀 (16)3.2.7 并串转换 (16)3.2.8 加入高斯白噪声 (17)3.2.9 QPSK解调 (17)3.2.10 接收信号 (18)3.3 系统误码率的分析 (18)3.4 基于Simulink的系统仿真 (19)4 总结 (21)参考文献 (21)附录 (22)1 引言1.1 OFDM概述随着移动通信和无线网需求的不断增长,需要越来越高速的无线系统设计,而这其中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。
基于MATLAB的OFDM的仿真
一、实习目的1、熟悉通信相关方面的知识、学习并掌握OFDM技术的原理2、熟悉MATLAB语言3、设计并实现OFDM通信系统的建模与仿真二、实习要求仿真实现OFDM调制解调,在发射端,经串/并变换和IFFT变换,加上保护间隔(又称“循环前缀”),形成数字信号,通过信道到达接收端,结束端实现反变换,进行误码分析三、实习内容1.实习题目《正交频分复用OFDM系统建模与仿真》2.原理介绍OFDM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。
并且还可以在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) 。
3.原理框图图1-1 OFDM 原理框图4. 功能说明4.1确定参数需要确定的参数为:子信道,子载波数,FFT 长度,每次使用的OFDM 符号数,调制度水平,符号速率,比特率,保护间隔长度,信噪比,插入导频数,基本的仿真可以不插入导频,可以为0。
4.2产生数据使用个随机数产生器产生二进制数据,每次产生的数据个数为carrier_count * symbols_per_carrier * bits_per_symbol 。
4.3编码交织交织编码可以有效地抗突发干扰。
4.4子载波调制OFDM 采用BPSK 、QPSK 、16QAM 、64QAM4种调制方式。
按照星座图,将每个子信道上的数据,映射到星座图点的复数表示,转换为同相Ich 和正交分量Qch 。
其实这是一种查表的方法,以16QAM 星座为例,bits_per_symbol=4,则每个OFDM 符号的每个子信道上有4个二进制数{d1,d2,d3,d4},共有16种取值,对应星座图上16个点,每个点的实部记为Qch 。
基于Matlab的OFDM系统设计与仿真
目录1绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2无线通信 (1)1.2.1无线通信概述 (1)1.2.2无线信道特性 (2)1.3 OFDM概述及应用 (3)1.3.1 OFDM的发展 (3)1.3.2 OFDM的关键技术 (3)1.3.3 OFDM的优缺点 (4)2 OFDM基本原理 (6)2.1原理及数学描述 (6)2.1.1 OFDM基本原理 (6)2.1.2串并转换 (6)2.1.3子载波调制 (7)2.1.4 DFT变换 (10)2.1.5保护间隔、循环前缀和子载波数选择 (11)2.1.6 OFDM基本参数的选择 (14)2.1.7 QPSK调制 (15)2.1.8 QPSK信号的产生 (18)3 OFDM的系统仿真 (20)3.1 MATLAB特点与功能 (20)3.2 OFDM系统收发机 (20)3.3 OFDM系统仿真 (22)3.3.1串行数据的产生 (22)3.3.2串并转换 (23)3.3.3 QPSK调制 (25)3.3.4 QPSK调制星座图 (29)3.3.5 IFFT/FFT运算 (30)3.3.6保护间隔和循环前缀 (32)3.3.7并串转换 (34)3.3.8加入高斯噪声 (35)3.3.9 QPSK解调 (37)3.3.10接收信号 (38)3.4系统误码率的分析 (38)3.5 BER性能曲线 (40)3.6本章小结 (41)参考文献 (42)附录 (43)致谢........................................................................................................................... 错误!未定义书签。
摘要随着人们对通信数据化、宽带化、个人化和移动化的需求,OFDM技术在综合无线接入领域得到广泛应用,它将是第四代移动通信的核心技术之一。
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16—18 周 总结课题,完成毕业论文,准备答辩。
19 周—
准备答辩。
参考文献
[1]王文博,郑侃. 宽带无线通信 OFDM 技术,北京:人民邮电出版社,2003 [2]Juha Heiskala,John Terry.OFDM 无线局域网,北京:电子工业出版社,2003 [3] R van Nee. OFDM WirelessMultimedia Communications.Rrasad R. Artech House, 1998. [4] Erich Cosby. Orthogonal Frequency Division Multip lexing(OFDM) Tutorial and Analysis[M ]. Northern Virginia Center,2001. [5]佟学俭,罗涛.OFDM 移动通信技术原理及应用.北京:人民邮电出版社,2003 [6] Mingqi Li ,Qicong Peng, Yubai Li. Performance Evaluation of MC - DS - CDMA Systems in Multipath Fading Channels. IEEE , 2002 [7]罗建军,杨琦.精讲多练 MATLAB.陕西:西安交通大学出版社,2009 [8] 尹泽明,等. 精通 MATLAB6. 北京:清华大学出版社,2002. [9] 蔡涛, 等译. 无线通信原理与应用. 电子工业出版社,1999. [10] 王玲,逯贵祯,肖怀宝.基于 Matlab 的 OFDM 仿真实现及性能分析. 北京:中国传媒大学信息工程学院,100024 [11] 马一森,李智,赵建华, 徐炜,张东.OFDM 通信系统的分析及其 Simulink 仿真研究. 成都:四川大学电子信息学院 610065 [12] 刘 吉 超 , 王 静 , 杜 力 坤 · 苏 来 曼 , LIU Jichao , WANG Jing , Dulikun·SULAIMAN. 通信中的交织编码及其 MATLAB 仿真. 新疆师范大学学 报(自然科学版). 2010,29(3):1~3 [13] 俞兴明.OFDM 系统的抗多径性能的仿真研究. 苏州:苏州职业大学电子信息 工程系 2007 (3):1~2 [14]樊昌信,曹丽娜.通信原理(第 6 版).北京:国防工业出版社 2008.6 [15]张学智.数字信号处理.北京:兵器工业出版社,2006
OFDM 的原理主要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。并 且还可以在 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) 。
2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 2.1 OFDM 的基本原理 发送端把被传输的数字信号转换成子载波幅度和相位的映射,并将进行快
速傅利叶反变换(IFFT)或者离散傅里叶反变换(IDFT)(IFFT 的计算效率比 IDFT 高)将数据的数据的频谱表达式变到时域上。如图 1-1 所示,上半部分是发送的 链路的框图,下半部分是接受的链路的框图。
实际上一个 OFDM 的形成可以遵循以下过程:首先,在 N1 个经过数字调制 的符号后面补零,构成 N2 个输入样值序列,再进行 IFFT 计算。然后,IFFT 输 出的最后 L1 个样值被插入到 OFDM 符号的最前面,而且 IFFT 输出的最前面 L1 个样值被插入到 OFDM 符号的最后面。最后,OFDM 符号与升降余弦函数时域 相乘,使得系统宽带之外的功率可以快速下降。再经过数模转换、射频调制,最 后发送。
2.2.8 加窗(windowing) 加窗是为了降低系统的 PAPR,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。经常被采用的窗函数是升余弦窗。 2.2.9 信道传输 信道可分为多径实验信道和高斯白噪声信道。多径时延信道直射波和延迟波 对于标准时间按照固定比率递减,因此多径时延信道参数为比率和最大延迟时 间。 2.2.10 同步
现代移动通信发展至今,已经经历了三代,而 3G 的后续技术也在加速研究 中。目前,国际标准化组织正在推动无线传输技术从 2Mb/s 的传输速率向 100Mb/s 和 1000Mb/s 的目标发展,对 4G 的定义也已经逐渐清晰起来。基本上 可以确定,OFDM/OFDMA、MIMO 和智能天线等技术将成为 4G 的主流技术。
4. 完成本课题的工作方案及进度计划(按周次填写)
课题完成的工作进度计划是:
1—2 周 前期资料准备,查阅相关文献准备开题,完成开题报告。
3—7 周 对查找的资料进行全面的学习和掌握,并细化设计内容。
8—13 周 对整个课题进行深入细致的研究,实现改进算法。
14—15 周 对系统进行软件设计、软件调试,并不断完善。
F(t) 扰码
卷积 编码
交织
数字 调制
插入 导频
串/并
IFFT
插 入 循 环 前 并/串
信
RF TX
数/模
缀和加窗
道 RF RX
模/数
定时和频率 去循环前缀
同步
R(t)
解扰
解V交B 织译码
数字 解调
信道 校正
并/串
串/并 FFT
图 1-1 OFDM 收发原理框图 2.2 主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
同步是决定 OFDM 系统高性能十分重要的方面。实际 OFDM 系统都有同步 过称,主要的同步方法有使用导频、循环前缀和忙算法三种。研究目的为同步的 可以详细实现本步,基本的方针可以略过此步,假设接收端已经于发射端同步。
2.2.11 去掉循环前缀 根据同步得到的数据,分别将给每个符号的同相分量和正交分量开头的保 护间隔去掉。 2.2.12 FFT 与发送端的 IFFT 互为逆变换。 2.2.13 子载波解调
干扰。它表现为对信号的某些频率成分衰减严重,而对另外一些频率成分有较高
的增益。为克服这类衰落,一个很自然的想法是在信道上划分多个子信道,使每
一个子信道的频率特性都近似于平坦,使用这些独立的子信道传输信号并在接收
机中予以合并,以实现信号的频率分集,这就是多载波调制的基本思想。在无线
通信中应用最广的是 OFDM 多载波调制技术,它的每一个子载波都是正交的,
1.2 研究意义及国内外相关研究情况
1966 年,R.W.Chang 分析了在多载波通信系统中如何使经过滤波后带限的子 载波保持正交。随后不久 B.R.Saltzberg 给出了一篇性能分析的文章,他指出在设 计一个有效的并行传输系统时,应该把注意力更多地集中在减少相邻信道的串扰 上,而不是使各个独立的信道工作得更好,因为此时信道串扰是造成信号失真的 主要因素。1971 年,S.B.Weinstein 和 P.M.Ebert 提出用傅立叶变换(DFT)进基带 OFDM 调制和解调。通过 DFT 进行 OFDM 基带调制和解调避免了生成多个子载 波和多个窄带带通滤波器,使系统的模拟前端由多个变为一个,同时由于 DFT 可以用 FFT 来快速实现,这进一步降低了系统实现的复杂度。为对抗符号间干扰 和载波闻干扰,他们提出在符号间插入一段空白时隙作为保护间隔。他们的系统 虽然没有能在色散信道中获得很好的子载波正交性,但对 OFDM 仍是一个很大 贡献。另一个重要贡献来自 A.Peled 和 A.Rmz,他个人提出了采用循环前缀来解 决色散信道中子载波间的正交性问题。当信道响应长度小于循环扩展时,循环前 缀的存在使信号与信道响应的线性卷积变成循环卷积,从而使色散 OFDM 信号 可以通过频域单点均衡进行去相关。当然,循环扩展的引入会导致少量的信噪比 损失。由于无线信道的多径传播会使宽带 OFDM 信号产生频率选择性衰落,导 致各个子信道上的信噪比不同,因此实际的 OFDM 系统都是与交织、纠错编码 结合在一起,形成编码的正交频分复用(COFDM)。交织和编码能够使 OFDM 系 统获得良好的频率和时间二维分集。
毕业设计(论文)开题报告
题目:基于 Matlab 的 OFDM 系统仿真
院(系) 电子信息工程学院 专业 班级 姓名 学号 导师
2012 年 2 月 26 日
1. 毕业设计(论文)综述(题目背景、研究意义及国内外相关研究情况)