基于MATLAB的OFDM调制解调仿真

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(参考)基于matlab的OFDM信号调制解调与多径传输

(参考)基于matlab的OFDM信号调制解调与多径传输

基于matlab的OFDM信号调制和多径传输仿真一、OFDM信号的调制OFDM系统实现的基本步骤为:首先是对待发送的序列进行串并转换,然后进行映射,再对其进行IFFT,即为OFDM信号的调制,加入循环前缀,然后发送。

接收端接收到信号首先去掉循环前缀,然后进行FFT,即为OFDM信号的解调,然后在进行并串转换,最后进行判决得到接收序列。

1、产生发送序列:可以通过matlab的round(rand(1,N))命令来产生一个随机的发送序列。

2、串并转换:通过matlab的reshape命令进行串并转换,需要注意的是转换后的结果是以列为单位的,不是以行为单位的。

3、16QAM调制:一般可以用QPSK、M-QAM等调制方式,本次试验使用16QAM调制方式。

在实验中利用所编的qam.m(自己编的)子函数来进行16QAM调制。

4、调制:OFDM信号的调制是利用IFFT来实现的,注意使用matlab的IFFT命令时,是对矩阵的列向量进行变换,而不是对行向量进行变换,这样经过变换后每一行的元素的频率就是一样的,而正好每一行频率都是正交的,而每一行是属于同一个子载波。

5、加入循环前缀:将IFFT变换后的后面gl个元素复制到前面,作为循环前缀,这样能抵抗由于多径时延引起的码间干扰的影响,如果循环前缀的长度大于最大时延扩展,则在理论上说能完全消除码间干扰的影响。

6、并串转换后送入信道进行传输,信号在信道中会产生多径、频偏、相偏等现象。

7、接收端进行串并转换(同(2));8、去循环前缀;9、FFT:去循环前缀之后的信号进行FFT,使用matlab的FFT命令;10、信道估计:在此实验中是利用多径时延信道进行信息传送的,因此信号在信道中传输的过程中会出现多径时延,多普勒频移等现象,所以接收到的信号会产生严重的失真,但是如果我们知道信道对信号的影响,在接收端对信号进行恢复,从而减弱甚至抵消信道对信号的影响。

本实验中使用基于LS算法的信道估计。

基于MATLAB的OFDM系统仿真论文

基于MATLAB的OFDM系统仿真论文

基于MATLAB的OFDM系统仿真论文河北大学本科生毕业论文(设计)装题目:基于MATLAB的OFDM系统仿真学部学科门类专业学号姓名指导教师2011年5月12日基于MATLAB的OFDM系统仿真摘要OFDM即正交频分复用技术,是由多载波调制发展而来。

它既可以被看作一种调制技术,也可以被当作是一种复用技术。OFDM技术可以大大降低系统的误码率,并且有很强的抗干扰能力及较高的频谱利用率等特点,因此越来越多的人开始关注该技术。

本次毕业设计首先简单介绍了OFDM技术的发展和应用,分析了OFDM系统的优缺点以及发展前景。

然后简单描述了OFDM的原理和OFDM系统实现模型及MATLAB软件,并且以此作为系统仿真的理论基础。

最后利用MATLAB软件在输入不同信噪比下对OFDM系统进行仿真,并且对其仿真出来的数据图形进行分析理解和总结。关键词:正交频分复用;仿真;MATLABTHE OFDM SYSTEMS BASED ON MATLAB SIMULATIONABSTRACTOFDM or orthogonal frequency division multiplexing is developed from the multi-carrier modulation. It can be seen as a modulation technique and can also be regarded as a kind of multiplexing. OFDM technology can greatly reduce the bit error rate, and has a strong anti-interference capability and high spectral efficiency and so on, so more and more people are concerned about the technology.The graduation project introduces the development and application of OFDM technology simplify at first, and analyzes the advantages and disadvantages of OFDM system and the development prospects. Then simply describes the principle of the OFDM and OFDM system implementation model and the MATLAB software, and regard it as the theoretical basis. Finally, using the MATLAB software in input different SNR simulation of OFDM systems, and the data of the simulation out analysis understanding and summarizes the graphics.Key words:Orthogonal frequency division multiplexing; Simulation; MATLAB目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 OFDM系统的发展 (1)1.3 OFDM技术的优缺点 (2)1.4 OFDM系统的发展前景 (3)2 OFDM的技术基础 (4)2.1 OFDM基本原理 (4)2.2 OFDM系统实现模型 (6)2.3 保护间隔和循环前缀作用 (7)2.3.1 保护间隔(GI) (7)循环前缀(CP) (7)2.4. 功能说明 (7)OFDM基本参数的选择 (7)有用符号持续时间 (8)子载波数 (8)2.4.4 调制模式 (8)3 OFDM系统仿真与分析 (9)3.1 MATLAB简介 (9)3.2 OFDM系统仿真设计 (9)3.3 仿真及结果 (11)3.3.1 仿真一 (11)3.3.2 仿真二 (14)3.4 仿真结果分析 (16)4总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录 (20)1 绪论1.1引言计算机技术、Internet网络的发展与普及改变了人类生活方式,这是人类科技的一次革命性的进步。

无线通信原理-基于matlab的ofdm系统设计与仿真

无线通信原理-基于matlab的ofdm系统设计与仿真

无线通信原理-基于matlab的ofdm系统设计与仿真基于matlab的ofdm系统设计与仿真摘要OFDM即正交频分复用技术,实际上是多载波调制中的一种。

其主要思想是将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到相互正交且重叠的多个子载波上同时传输。

该技术的应用大幅度提高无线通信系统的信道容量和传输速率,并能有效地抵抗多径衰落、抑制干扰和窄带噪声,如此良好的性能从而引起了通信界的广泛关注。

本文设计了一个基于IFFT/FFT算法与802.11a标准的OFDM系统,并在计算机上进行了仿真和结果分析。

重点在OFDM系统设计与仿真,在这部分详细介绍了系统各个环节所使用的技术对系统性能的影响。

在仿真过程中对OFDM信号使用QPSK 调制,并在AWGN信道下传输,最后解调后得出误码率。

整个过程都是在MATLAB环境下仿真实现,对ODFM系统的仿真结果及性能进行分析,通过仿真得到信噪比与误码率之间的关系,为该系统的具体实现提供了大量有用数据。

- 1 -第一章 ODMF系统基本原理1.1多载波传输系统多载波传输通过把数据流分解为若干个子比特流,这样每个子数据流将具有较低的比特速率。

用这样的低比特率形成的低速率多状态符号去调制相应的子载波,构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。

在单载波系统中,一次衰落或者干扰就会导致整个链路失效,但是在多载波系统中,某一时刻只会有少部分的子信道会受到衰落或者干扰的影响。

图1,1中给出了多载波系统的基本结构示意图。

图1-1多载波系统的基本结构多载波传输技术有许多种提法,比如正交频分复用(OFDM)、离散多音调制(DMT)和多载波调制(MCM),这3种方法在一般情况下可视为一样,但是在OFDM中,各子载波必须保持相互正交,而在MCM则不一定。

1.2正交频分复用OFDM就是在FDM的原理的基础上,子载波集采用两两正交的正弦或余弦函sinm,tcosn,t数集。

基于MATLAB与FPGA的OFDM调制解调器设计与仿真实现

基于MATLAB与FPGA的OFDM调制解调器设计与仿真实现

基于MATLAB与FPGA的OFDM调制解调器设计与仿真实现1 前言 ...................................................................1 2 基本原理 (2)3 基于MATLAB的OFDM全过程仿真与性能仿真分析 (5)3.1 MATLAB简介 (5)3.2 基于MATLAB的OFDM全过程仿真分析 (5)3.2.1 仿真参数设置 (5)3.2.2 仿真流程设置 ................................................ 5 3.2.3 仿真过程分析 ................................................ 6 3.2.4 仿真误码率分析 ............................................. 10 3.3 基于MATLAB的OFDM性能仿真分析 ................................... 11 3.4 本章小结 ......................................................... 18 4 硬件设计 (19)4.1 总体方案设计 (19)4.2 单元模块设计 (21)4.2.1 电源模块设计 (22)4.2.2 复位模块设计 ............................................... 22 4.2.3 时钟模块设计 ............................................... 23 4.2.4 LED模块设计 ................................................ 23 4.2.5 FLASH模块设计 .............................................. 24 4.2.6 SDRAM模块设计 .............................................. 25 4.2.7 I/O模块设计 ................................................ 26 4.3 特殊器件介绍 (27)4.3.1 EP2C8Q208C8N ............................................... 27 4.4 本章小结 ......................................................... 27 5 基于IPCore的OFDM调制器设计与仿真实现 .. (28)5.1 IPCore简介 (28)5.2 Altera FFT IPCore调用流程 ....................................... 28 5.3 OFDM调制器模块的设计与仿真实现 . (31)5.3.1 调制器模块设计 (31)5.3.2子模块仿真分析 (31)基于MATLAB与FPGA的OFDM调制解调器设计与仿真实现 6 系统调试 .............................................................. 39 7 结论 .................................................................. 40 8 总结与体会 ............................................................ 41 9 致谢 .................................................................. 42 10 参考文献 ............................................................. 43 附录1:EP2C8Q208C8N芯片原理图 .......................................... 44 附录2:EP2C8Q208C8N芯片PCB图 .......................................... 45 附录3:AD9957芯片原理图 ................................................ 46 附录4:AD6620芯片原理图 ................................................ 47 附录5:DUC部分电路图 ................................................... 48 附录6:FPGA部分电路图 .................................................. 49 附录7:FPGA部分PCB图 .................................................. 50 附录8:设计程序 ........................................................ 51 附录9:外文资料翻译 . (56)基于MATLAB与FPGA的OFDM调制解调器设计与仿真实现1 前言OFDM是一种多载波传输技术,它的出现至今已有40余年历史。

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

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

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。

OFDM用matlab的模拟仿真

OFDM用matlab的模拟仿真

本科生毕业论文(设计)基于MATLAB的OFDM系统仿真设计姓名:张海超指导教师:刘琦院系:信息工程学院专业:电子信息工程提交日期:目录中文摘要 (4)外文摘要 (5)引言 (6)1.绪论 (6)1.1 OFDM的发展及应用 (7)1.1.1 OFDM的发展 (7)1.1.2 OFDM的应用 (7)2.OFDM 原理 (8)2.1 无线信道衰落的特征及模型 (8)2.1.1 无线信道衰落特征 (8)2.1.2 小尺度衰落分析 (9)2.2 OFDM系统的调制与解调 (11)2.2.1 OFDM系统的调制与解调原理 (11)2.2.2 OFDM系统中的FFT/IFFT (13)2.2.3 OFDM系统中的保护间隔(GI)和循环前缀(CP)及其作用 (14)2.3 OFDM系统组成 (15)2.4 OFDM系统的特点 (16)2.4.1 OFDM系统的优势 (16)2.4.2 OFDM系统的缺陷 (17)3.MATLAB仿真 (18)3.1 MATLAB简介 (18)3.2 OFDM系统仿真设计 (18)3.2.1调制与解调 (19)3.2.2 不同信道环境下的系统仿真实现 (21)3.2.3 系统不同实现方式的仿真实现 (23)3.3仿真结果分析 (24)3.3.1 不同信道环境下的误码特性 (24)3.3.2 不同系统实现方式下的误码特性 (29)结束语 (30)参考文献 (30)致谢 (31)基于MATLAB的OFDM系统仿真设计张海超指导老师:刘琦(黄山学院信息工程学院,黄山,安徽 245021)摘要:在无线信道中,可靠、高速的传输数据是无线通信的目标和要求,而OFDM技术具有抗多径时延、抗信道衰落、频谱利用率高和硬件实现相对简单的特点,近年来获得了广泛的应用,并且有望成为4G的核心技术。

同时,由于无线信道具有复杂、多变的特点,为了获得OFDM系统的最佳性能,对实际OFDM系统的设计起到帮助、指导作用,对该系统进行仿真模拟显得尤为重要。

基于MATLAB的OFDM的仿真

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。

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