基于MATLAB的OFDM通信系统仿真本科毕业论文
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。
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。
（完整版）基于matlab的通信系统仿真毕业论文
（完整版）基于matlab的通信系统仿真毕业论文创新实践报告报告题目：学院名称：姓名：基于 matlab 的通信系统仿真信息工程学院余盛泽班级学号：指导老师：温靖二 O 一四年十月十五日目录一、引言 (3)二、仿真分析与测试 (4)2.1 随机信号的生成 ............................................................................................................... 4 2.2 信道编译码........................................................................................................................4 2.2.1 卷积码的原理 ........................................................................................................ 4 2.2.2 译码原理 ................................................................................................................5 2.3 调制与解调 (5)2.3.1 BPSK 的调制原理 .................................................................................................. 5 2.3.2 BPSK 解调原理 (6)2.3.3 QPSK 调制与解调................................................................................................. 7 2.4 信道 .......................................................................................................................... . (8)2.4.1 加性高斯白噪声信道 ............................................................................................ 8 2.4.2 瑞利信道 ................................................................................................................ 8 2.5 多径合并 .......................................................................................................................... .. 8 2.5.1 MRC 方式 (8)2.5.2 EGC 方式................................................................................................................ 9 2.6 采样判决 .......................................................................................................................... .. 9 2.7 理论值与仿真结果的对比 (9)三、系统仿真分析 (11)3.1 有信道编码和无信道编码的的性能比较...................................................................... 11 3.1.1 信道编码的仿真 ................................................................................................... 11 3.1.2 有信道编码和无信道编码的比较 .......................................................................12 3.2 BPSK 与QPSK 调制方式对通信系统性能的比较...................................................... 13 3.2.1 调制过程的仿真 ................................................................................................... 13 3.2.2 不同调制方式的误码率分析 ...............................................................................14 3.3 高斯信道和瑞利衰落信道下的比较 .............................................................................. 15 3.3.1 信道加噪仿真 ....................................................................................................... 15 3.3.2 不同信道下的误码分析 ....................................................................................... 15 3.4 不同合并方式下的对比 .. (16)3.4.1 MRC 不同信噪比下的误码分析 ......................................................................... 16 3.4.2 EGC 不同信噪比下的误码分析 .......................................................................... 16 3.4.3 MRC、EGC 分别在2 根、4 根天线下的对比 . (17)3.5 理论数据与仿真数据的区别 (17)四、设计小结.............................................................................................................. 19 参考文献......................................................................................................................20一、引言现代社会发展要求通信系统功能越来越强，性能越来越高，构成越来越复杂；另一方面，要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期，降低成本，提高水平。
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mimoofdma系统设计与仿真大学论文
本科毕业设计(论文)题目: 基于MATLAB的MIMO-OFDMA系统的设计与仿真学院: 信息科学技术学院专业: 电子信息工程班级: 1208022学号: 120802219学生姓名：陶静指导教师: 许艺瀚职称:副教授二○一六年五月十八日基于MATLAB的MIMO-OFDMA系统的设计与仿真摘要在信息时代的快速发展形势下，产生了越来越多的业务需求，用户对通信系统的性能提出了更高的要求。
基于正交频分复用( Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM )技术和多输入多输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO ）技术的无线通信系统在增加系统容量、提高频谱利用率以及对抗频率选择性衰落等方面具备优越的性能，是未来通信领域中的关键技术。
本文首先阐述了MIMO技术和OFDM技术的国内外研究概况，然后通过分析MIMO技术和OFDM技术的基本原理和系统结构，设计出简单的MIMO-OFDM系统。
基于MATLAB软件对所建立的MIMO系统的信道容量进行了仿真，并对SISO-OFDM系统和MIMO-OFDM系统的性能进行了比较，仿真结果表明，本文所提出的MIMO-OFDM系统方案能够在不增加误比特率的情况下增加信道容量，最后结合空时分组码（Space Time Block Coding,STBC）对MIMO-OFDM系统进行了完善并采用MATLAB对其性能进行了仿真，结果显示，相较于未完善的系统完善后的系统的误比特率指标明显降低，传输可靠性得到了极大的提高。
关键词：无线通信；MIMO；OFDM；误比特率Performance Evaluation of MIMO-OFDMASystem using MatlabAbstractAs the rapid development of information technology has resulted in more influences on people’s daily lives and businesses. Higher requirements should be provided by communication system to meet people’s needs. The communication system which based on the technology of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) and Multiple Input Multiple Output (MIMO) enables to not only increase the system capacity, but improve the spectrum utilization, and moreover to effectively against frequency selective fading, has become the key technologies in the field of communication in the future.This paper first gives an in-detailed survey on MIMO and OFDM technologies in academic society. After that, we designed a simple MIMO-OFDM system by means of the analysis of the basic concepts and the architecture of MIMO and OFDM technology. Followed by performance evaluation via Matlab to compare SISO-OFDM and MIMO-OFDM systems in term of channel capacity and Bit Error Rate (BER) to validate the proposed MIMO-OFDM system outperforms SISO-OFDM. Finally, we further integrated space-time block codes into the proposed MIMO-OFDM system, through simulation results, we can observe that BER can be significant reduced compared to its counterpart which without implements space-time block codes. Keywords:Wireless communication，MIMO, OFDM, Bit Error Rate (BER)目录第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外研究概况 (1)1.2.1OFDM研究概况 (1)1.2.1MIMO研究概况 (2)1.2.2MIMO-OFDM研究概况 (3)1.3论文结构 (3)第2章相关理论基础 (4)2.1OFDM基本原理 (4)2.1.1OFDM数学描述 (4)2.1.2OFDM系统框图 (7)2.2MIMO原理及数学描述 (9)2.2.1MIMO系统模型 (9)2.2.2MIMO信道容量 (11)2.2.3空时编码技术 (11)2.3无线信道环境及数学描述 (12)第3章仿真与分析 (14)3.1MIMO信道容量仿真 (14)3.2MIMO-OFDM系统与仿真 (16)3.3基于STBC的MIMO-OFDM系统与仿真 (19)3.3本章小结 (20)第4章总结 (21)4.1完成的工作 (21)4.2不足与展望 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (24)第1章绪论1.1课题背景对于无线通信系统，其性能的优劣通常采用有效性和可靠性指标来进行评价。
基于MATLAB的OFDM系统仿真1
3.1 同步技术............................................................................................................ 16 3.1.1 同步技术简介.............................................................................................. 16 3.1.2 频域同步误差的影响.................................................................................. 16 3.1.3 时域同步误差的影响.................................................................................. 16 3.1.4 常用的 OFDM 同步方式............................................................................ 17
现代移动通信发展至今，已经经历了三代，目前，国际标准化组织对 4G 的 定义也已经渐渐清晰起来。基本可以确定，4G 的主流技术有 OFDM/OFDMA、 MIMO 和智能天线等。其中，正交频分复用技术（OFDM），它能够很好地解决 无线信道中的频率选择性衰落，是一种调制技术，也可以被看作是一种复用技术。
【关键词】OFDM；仿真；Matlab
基于MATLAB的OFDM通信系统仿真
科技学院2012届本科毕业论文基于MATLAB的OFDM通信系统仿真专业：通信工程指导教师：***学生姓名：***学生学号：************中国﹒贵州﹒贵阳2012年5月目录摘要 (III)Abstract (IV)第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2研究背景和意义 (2)1.2.1 OFDM技术发展现状 (2)1.2.2 OFDM仿真技术的研究现状 (3)1.3OFDM技术的特点 (4)1.4本文的主要内容 (5)第二章 OFDM的基本原理 (6)2.1信号的表达式及其正交性 (6)2.2调制与解调 (9)2.3保护间隔和循环前缀 (10)2.4加窗技术 (12)第三章 OFDM系统的关键技术 (16)3.1同步技术 (16)3.1.1同步技术简介 (16)3.1.2同步技术的分类 (16)3.1.3同步偏移对OFDM系统性能的影响 (17)3.2信道估计技术 (18)3.2.1无线通信信道 (18)3.2.2无线信道信道估计 (19)3.3峰均功率比 (19)3.3.1峰均功率比的定义 (20)3.3.2 降低峰均功率比的方法 (20)3.4信道编码和交织 (21)3.4.1 RS码以及伽罗华域概述 (21)3.4.2 RS编码原理 (23)3.4.3 RS码的主要特点 (25)3.4.4 RS码的纠错原理 (25)3.4.5 交织技术 (25)3.5均衡技术 (25)第四章OFDM系统的仿真及结果分析 (27)4.1OFDM系统的基本原理模型 (27)4.2MATLAB仿真软件的特点 (27)4.2.1通信仿真的一般步骤 (27)4.2.2 MATLAB仿真软件的特点 (28)4.3OFDM系统仿真模型及主要模块参数设置 (28)4.3.1整个OFDM系统仿真模型 (28)4.3.2主要模块参数设置 (28)4.4OFDM通信系统仿真结果分析 (31)4.4.1发射信号与接收信号的基带波形 (31)4.4.2 OFDM信号传输前后的星座图 (33)4.4.3 OFDM系统的发射端与接收端信号的功率谱 (35)4.4.4多普勒频移对OFDM系统性能的影响 (36)4.4.5 RS编码对OFDM系统性能的影响 (37)4.4.6 OFDM系统的误码分析 (38)第五章总结和展望 (40)5.1全文总结 (40)5.2展望 (40)参考文献 (42)附录 (43)致谢 (47)基于MATLAB的OFDM通信系统仿真摘要移动通信技术是现阶段通信技术研究中的重点，得到了越来越多人的关注。
OFDM信号的MATLAB仿真及DSP实现学士学位论文
学士学位论文论文题目:OFDM信号的MATLAB仿真及DSP实现毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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作者签名：日期：目录摘要 (IV)Abstract (V)第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2研究背景和意义 (2)1.2.1 OFDM技术发展现状 (2)1.2.2 OFDM仿真技术的研究现状 (3)1.3OFDM技术的特点 (4)1.4本文的主要内容 (5)第二章 OFDM的基本原理 (6)2.1信号的表达式及其正交性 (6)2.2调制与解调 (9)2.3保护间隔和循环前缀 (10)2.4加窗技术 (12)第三章 OFDM系统的关键技术 (16)3.1同步技术 (16)3.1.1同步技术简介 (16)3.1.2同步技术的分类 (16)3.1.3同步偏移对OFDM系统性能的影响 (17)3.2信道估计技术 (18)3.2.1无线通信信道 (18)3.2.2无线信道信道估计 (19)3.3峰均功率比 (19)3.3.1峰均功率比的定义 (20)3.3.2 降低峰均功率比的方法 (20)3.4信道编码和交织 (21)3.4.1 RS码以及伽罗华域概述 (21)3.4.2 RS编码原理 (23)3.4.3 RS码的主要特点 (25)3.4.4 RS码的纠错原理 (25)3.4.5 交织技术 (25)3.5均衡技术 (25)第四章OFDM系统的仿真及结果分析 (27)4.1OFDM系统的基本原理模型 (27)4.2MATLAB仿真软件的特点 (27)4.2.1通信仿真的一般步骤 (27)4.2.2 MATLAB仿真软件的特点 (28)4.3OFDM系统仿真模型及主要模块参数设置 (28)4.3.1整个OFDM系统仿真模型 (28)4.3.2主要模块参数设置 (28)4.4OFDM通信系统仿真结果分析 (31)4.4.1发射信号与接收信号的基带波形 (31)4.4.2 OFDM信号传输前后的星座图 (33)4.4.3 OFDM系统的发射端与接收端信号的功率谱 (35)4.4.4多普勒频移对OFDM系统性能的影响 (36)4.4.5 RS编码对OFDM系统性能的影响 (37)4.4.6 OFDM系统的误码分析 (38)第五章总结和展望 (40)5.1全文总结 (40)5.2展望 (40)参考文献 (42)附录 (43)致谢 (47)基于MATLAB的OFDM通信系统仿真摘要移动通信技术是现阶段通信技术研究中的重点，得到了越来越多人的关注。
OFDM 技术能够有效地抵抗多径衰落、抑制噪声和干扰，并且能够大幅度地提高无线通信系统的传输速率和信道容量，有着非常广阔的应用前景。
本文主要介绍了OFDM系统的基本原理以及其优缺点，详细阐述了RS编码技术，并简单叙述了各种关键技术。
在OFDM技术的基本原理以及MATLAB中Simulink仿真平台的基础上，讨论了如何构建完整的OFDM仿真系统，并分析了各主要模块的功能作用，完成各模块的参数设置。
应用Simulink仿真平台在RS编码以及不同多普勒频移的条件下进行OFDM系统的仿真分析。
分析研究表明，在信噪比较小时，RS编码对OFDM系统的差错性能有明显改善，但当信噪比达到一定值时，经过RS编码后的系统性能急剧下降，说明RS编码对系统误码性能的改善程度是有限的；另外，当信噪比相同时，随着多普勒频移的不断增大，OFDM系统的误码率也不断变大，说明多普勒频移对系统的差错性能有一定的负面影响。
此外，简要分析了O FDM系统的差错性能的影响因素以及仿真曲线出现不规则波动的原因。
关键词：无线通信；OFDM ；MATLAB/Simulink ；RS编码；多普勒频移Simulation Of OFDM Communication System Based OnMATLABAbstractThe mobile communication technique becomes the emphasis of communication research, and more and more people focus on it.OFDM technology has been applied widely , it not only can resist the multi-path fading, restain noise and interference, but also can greatly increase the transmission rate of wireless communication system and the channel capacity.In this paper , I introduced basic principles of OFDM system and its advantages and disadvantages,some key technologies ,and RS coding techniques are elaborated in detail. Based on the basic principles of OFDM technology and Simulink simulation platform of MATLAB ,how to build a complete OFDM simulation system is discussed ,and the function of the main module is analyzed ,the parameters of these modules are set. Under RS coding and different Doppler frequency shift ,Simulink simulation platform is applied to do OFDM system simulation analysis.The research results indicated ,RS coding could improve the error performance of OFDM system significantly when Eb/No is smaller; but the error performance of OFDM system declines sharply when Eb/No reaches a certain value, we can conclude that RS coding only makes limited contribution for the improvements of OFDM system performance.In addition ,when Eb/No is same , OFDM system bit error rate becomes larger and larger as Doppler frequency shift increases, it implies that the Doppler frequency has some negative impact on OFDM system error performance.In addition ,a brief analysis about the factors of error performance of OFDM system and the causes of the irregular fluctuation is did.Keywords: wireless communication, OFDM , MATLAB/Simulink, RS coding , Doppler frequency shif第一章绪论1.1 引言自从17世纪30年代电报在英国和美国出现并发展以来，通信技术已经逐渐融入了人类社会，伴随着它的不断发展，人们的生活水平不断提高。
在当今社会，信息的传输方式日新月异：从文本信号通信到语音通信、再到多媒体通信；从最早的通信方式电报到固定电话，再到计算机网络，最后到移动通信；从有线通信到无线通信，再到现在的光纤通信[2]。
到目前为止，移动通信技术已经了三个主要发展阶段，每个阶段的发展都是技术的突破和观念的创新，不仅集中了计算机科学技术、网络应用中的许多成就；也集中了有线通信、无线通信的最新技术成果。
移动通信系统已从模拟通信系统逐渐发展到了数字通信系统，其未来发展的宏伟目标是，可以在任何时间任何地点，向任何人提供快速可靠的通信服务[1]。
在20世纪下半叶，蜂窝移动通信开始蓬勃发展，到现在已经取得了令人瞩目的成就。
19世纪70年代末，美国电话电报公司(AT&T)成功研制了第一代蜂窝通信系统，即先进移动电话系统(Advantage Mobile Phone System,AMPS),并组建了蜂窝状模拟移动通信网，使系统容量大大提高了，此时，蜂窝式公共移动通信网也已逐渐在一些发达国家出现。
在这一阶段产生的移动通信系统一般称为第一代移动通信系统，其主要特点体现在移动性上，这是其他任何通信系统不可比拟的，它结束了在过去无线通信发展过程中，无线通信经常被其他通信手段替代而处于辅助地位的历史。
自1980年伊始，数字移动通信系统开始发展并逐渐走向成熟。
由于频谱是不可再生的资源，是移动通信赖以生存和发展的基础，所以开始第二代移动通信系统的研发，其目标是提高频谱利用率。
在这个阶段，欧洲率先提出了全球移动通信系统(Global System for Mobile，GSM)，而窄带码分多址(Code-Division Multiple Access,CDMA)蜂窝移动通信系统紧随其后由美国高通公司提出，这是移动通信系统发展中的具有重要意义的事件。