(川大论文)基于Simulink的OFDM通信系统仿真
文章编号:049026756(2005)0420731204基于Simulink 的OFDM 通信系统仿真欧 鑫1,龚远强2,杨万全3(1.信息产业部电子29所国家重点实验室,成都610036;2.重庆市政设施管理局3处,重庆430000;3.四川大学电子信息学院,成都610065)摘要:正交频分复用(OFDM )是第四代移动通信的核心技术,它是实现多媒体业务发展的基础.讨论了如何利用Simulink 进行OFDM 系统仿真,并给出了具体的仿真模型.利用仿真模型得到OFDM 差错性能分析结果,通过对结果的分析,提出了改善性能的方法.关键词:Simulink ;OFDM ;LDPC中图分类号:TN929.5 文献标识码:AOFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing ),即正交频分复用[1].它是一种多载波数字调制技术,采用正交的N 个子载波来并行传输数据,从而使每个子载波上的数据速率降到原来的1/N ,因而可以有效地克服多径衰落.虽然OFDM 的概念已经存在很长时间,但是直到最近随着多媒体业务的发展,它才被人们认识到是一种实现高速双向无线数据通信的优良方法,目前正受到越来越多的关注.Matlab 是集数值计算、符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言,可以直接处理矩阵或者数组,语句精炼,编程效率高.Simulink 软件包是Matlab 环境下的仿真工具,它可以进行动态系统建模、仿真及综合分析.Simulink 提供了S 函数,即系统函数,它使用户可以利用MA TLAB ,C 语言,C ++语言以及FOR TRAN 等语言的程序创建自定义的Simulink 模块[2].1 OFDM 基本原理 OFDM 是将高速串行数据分成成百上千路并行数据,并分别对不同的载频进行调制,这种并行传输体制大大扩展了符号的脉冲宽度,提高了抗多径衰落的性能.同时,在传统的频分复用方法中,各子载波之间的频谱互不重叠,频谱利用率较低.而采用OFDM 技术,一个OFDM 符号之内包括多个经过调制的子载波的合成信号,每个子载波在频谱上相互重叠,这些频谱在整个符号周期内满足正交性,因而在接受端可以保证无失真恢复,从而大大提高频谱利用率.用N 表示子信道的个数,T 表示OFDM 符号的宽度,d i (i =0,1,…,N -1)是分配给每个子信道的数据符号,f c 是第0个子载波的载波频率,则从t =t s 开始的OFDM 符号可以表示为s (t )=Re {∑N -1t =0d i rect (t -t s -T/2)exp [j 2π(f c +i/T )(t -t s )]}0 t s ≤t ≤t s +T other (1)式中,rect (t )=1,|t |≤T/2.然而在实际仿真时,通常采用复等效基带信号来描述OFDM 的输出信号s (t )=∑N -1t =0d i rect (t -t s -T/2)exp [jπi (t -t s )/T ]0 t s ≤t ≤t s +T other (2)式中,实部和虚部分别对应OFDM 符号的同相和正交分量.图1给出了OFDM 系统基本模型.收稿日期:2004209207作者简介:欧鑫(1980-),男,2002级硕士研究生.2005年8月第42卷第4期四川大学学报(自然科学版)Journal of Sichuan University (Natural Science Edition )Aug.2005Vol.42No.4图1 OFDM 系统基本框图Fig.1 OFDM basic model2 OFDM 系统仿真 要进行OFDM 系统的研究,需建立一个完整的OFDM 系统.我们采用Simulink 搭建一个OFDM 链路层系统模型,如图2所示.由于多径衰落下的OFDM 信道多出现突发错误,而RS 编码特别实用于纠正突发错误,因此采用RS 编解码.同时,发射端采用Q PSK调制方式,接受端采用相干解调.考虑到Rayleigh 衰落和高斯信道对信号的畸变,采用信道估计和信道补偿策略[3].图2 OFDM 仿真系统Fig.2 OFDM simulation system 整个系统的流程为:产生二进制数据→经过RS 编码→Q PSK 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→Q PSK 解调→RS 译码→进行误码率计算.3 仿真过程及结果分析3.1 仿真参数Simulink 是基于时间流的仿真.所谓时间流仿真,即在Simulink 仿真中,所有的模块在每一个时间步237四川大学学报(自然科学版) 第42卷长上同时执行.其中仿真参数如附表所示.附表 仿真参数Add.Tab. Simulation parameters仿真参数名每帧OFDM 符号数短前置码个数长前置码个数每个OFDM 符号子载波数编码方式调制方式多径信道数信道最大时延最大多普勒频移参数取值1610264RS (15,11)CQPSK 310μs 200Hz3.2 仿真结果采用上述系统进行仿真,可以得到图3所示的OFDM 基带信号波形图.图3 发射器和接收器输出的OFDM 基带信号波形Fig.3 Signal waveform of transmitted and received OFDM baseband signals(时间t ×10-4) 为了验证仿真结果的正确性,同时给出了OFDM 信号的归一化功率谱图,如图4所示.图4 发射器和接收器输出信号功率谱Fig.4 Power spectrum of transmitted and received signal from transmitter 由于OFDM 符号的功率谱密度|S (f )|2为N 个子载波上信号的功率谱密度之和|S (f )|2=1N ∑N -1i =0|d i T sin (π(f -f i )T/[π(f -f i )T ]|2(3)对(3)式分析发现,当N 增大时,f T ∈[-0.5,0.5]内幅频特性会更加平坦,边缘会更加陡峭,因此能逼近理想的低通滤波器.这与所得归一化功率密度谱图吻合.由此可以判断建立的仿真系统是正确的.同时,我们还给出了OFDM 系统经过RS 编码后,误码率变化曲线如图5所示.337第4期 欧鑫等:基于Simulink 的OFDM 通信系统仿真 从图5可见,当信噪比达到一定数值时,经RS编码的系统差错性能曲线急剧下降,即在该区域内信噪比的微小变化都会带来性能的极大提高.如果码长变长,曲线急剧下降处信噪比只比获得同样比特速率的理想信道容量所需的信噪比略大.当然,差错信能曲线的急剧下降也从另一方面说明,采用RS编码提到信噪比到一定程度后,再提高信能就不会再有明显改善.因此,要想进一步提高系统差错性能,必须图5 Rayleigh衰落和高斯信道下采用RS编码的OFDM系统性能Fig.5 Performance of OFDM system on Rayleigh fading and G aussion channel 改进编码方式,目前更好的编码方式有卷积编码、TCM编码、LDPC编码等,而LDPC在衰落信道中的优良性能,将很大程度上提高OFDM系统的差错性能[5].我们利用Simulink构建了OFDM 系统模型,在Rayleigh衰落和高斯信道下,对其进行了仿真,通过对仿真结果的分析,确定了所建立模型的正确性,从而建立了适用于OFDM系统链路层研究的仿真平台.利用该平台,可以研究OFDM的链路层技术,如编解码技术、信道估计、调制映射、功率控制等.同时,我们还对OFDM系统的RS编解码性能进行了分析,得到了较好的仿真结果.参考文献:[1] John G P.Digital Communications Fourth Edition[M].USA:Mc Gray2Hill,2001.[2] 佟学俭.OFDM移动通信技术原理[M].北京:人民邮电出版社,2003.[3] 李建新.现代通信系统分析与仿真—MA TLAB通信工具箱[M].西安:西安电子科技大学出版社,2000.[4] 周正兰.OFDM及其链路平台的Simulink实现[J].新技术与新业务,2003,10.[5] G allager R G.Low2Density Parity2Check Codes[M].Cambridge,MA:MIT Press,1963.Simulating Communication System of OFDM in SimulinkOU Xi n1,GON G Y uan2qiang2,YA N G W an2quan3(1.Southwese China Research Institute of Electronic Equipment,National Key Lab., 29th Institute,Chengdu610036,China;2.Chongqing City Planning establishment administration bureau,Chongqing430000,China;3.School of Electronics and Information,Sichuan University,Chengdu610065,China)Abstract:Orthogonal frequency division multiplexing(OFDM)is a core technique in4G[1],which is the ba2 sis of the development of multimedia service.A method for simulation of OFDM in Simulink is discussed in detail and a model of simulation is given.By utilizing the model,we can get the results of error rate perfor2 mance of OFDM system.By contrast,a method for improving the performance of system is proposed.K ey w ords:simulink;OFDM;LDPC437四川大学学报(自然科学版) 第42卷。
基于SIMULINK的OFDM通信系统的仿真
摘要在无线信道环境中可靠、高速的传输数据是无线通信技术的目标和要求。
OFDM技术能够大幅度的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、抑制干扰和噪声,有着广阔的应用前景。
本文在分析移动无线信道特性的基础上,基于OFDM系统的基本原理,研究了OFDM通信系统中同步实现和基于导频的信道估计问题,分析了几种经典信道估计算法以及相关的关键技术环节。
在此基础上,基于Simulink,讨论了如何构建完整的OFDM动态仿真系统,完成Simulink模块设置,确定搭建系统的主要参数,并对主要模块的构建方式进行了说明;就信道编码、多普勒频移及不同调制方式对OFDM系统性能的影响进行了全面的仿真分析和比较;参考COST-207多径信道模型,深入全面研究了瑞利衰落信道对OFDM通信系统性能的影响,对COST-207典型城市模型下OFDM系统性能仿真进行了有益的尝试;首次应用Simulink同时对不同导频方式、不同导频比、不同多普勒频移条件下的OFDM通信系统进行详细仿真分析。
研究结果表明,对于应用块状导频的OFDM通信系统,在Eb/N0较小时,加性高斯白噪声对性能起主导作用,Eb/N0较大时,ICI对性能起主导作用,形成了误比特率底限;仿真分析表明,OFDM通信系统采用块状导频方式时,适用的多普勒频移的范围为100Hz以下,对应的移动速度为静止或步行速度或较慢的汽车行驶速度;导频比为1/3或1/4时综合效果较好。
对于应用梳状导频的OFDM通信系统,其系统性能不如块状导频,但这种导频插入方式对多普勒频移及时间选择性衰落不敏感,若将梳状导频与其他形式的导频综合使用,可用于改善OFDM通信系统性能,尤其是具有较高相对移动速度的OFDM系统。
论文所得结论可为进一步研究提供仿真数据,也可为OFDM系统的仿真与研究提供重要的参考。
关键词：OFDM；导频；衰落信道；信道估计；Simulink；多普勒频移；仿真分析ABSTRACTData transmission in wireless channels with high speed and reliability is required in wireless communication technology. OFDM technology which has widely application prospects can not only increase the transmission rate and the capacity of the wireless communication system, but also effectively resist multi-path fading as well as restrain interference and noise.In this paper, synchronization and channel estimation based on pilot are researched; several classic channel estimation algorithm and relative key technology are analysised on the basis of principles of OFDM.Based on simulink, how to build a complete OFDM simulation systems is discussed; channel code, Doppler and different kinds of modulations influence on OFDM system performance is compared and analysised comprehensively; influence of Rayleigh fading channel which refer to COST-207 model is researched; a positive attempt on OFDM system performance simulation is made. It is the first time for OFDM communication system to be simulated and analysised in detail under condition of different pilot patterns, different pilot rate and different Doppler frequency shift at the same time.The research results indicate that, for OFDM communication system using block-type pilot, AWGN will play the leading role when Eb/N0 is smaller as well as ICI will play the leading role and the bottom bit error is formed when Eb/N0 is larger. The simulation analysis results imply that Doppler frequency shift should be smaller than 100Hz, the corresponding movement speed should be zero or walking pace or slow driving speed when using block-type pilot and the pilot rate should be 1/3 or 1/4 considering comprehensive performance.Performance of OFDM system using comb-type pilot is not good as block-type pilot, however, the comb-type pilot pattern is insensitive to Doppler frequency shift and time selective fading; OFDM system performance, especially the high speed system, could be improved if comb-type and other pattern pilots used together.The conclusion could provide simulation data for further research and provide reference for OFDM simulation and research.KEY WORDS: OFDM; Pilot; Fading channel; Channel Estimation; Simulink; Doppler Frequency Shift; Simulation Analysis作者声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果及专利。
基于Simulink的OFDM系统设计与仿真
ＯＤ Ｆ Ｍ系统中有 Ｎ个子信道 ， Ｏ Ｄ 符号可以表 则 ＦＭ
示为 ：
Ｎ－ Ｉ
．
（ Ｏ≤ ｋ≤ Ｎ 一１ ）
可以看出， 等效为对 ｄ 进行 了 ＩＹ （ ｉ Ｄ ｒ 离散傅 里叶反变换） 运算 。在接收端 ， 了解调出原始的 为
数据符号 ｄ， 可以对 Ｊ 进行 Ｉ１ 的反变换 ， Ｄ Ｔ ｓ ＤＦ ７ 即 Ｆ
略有提升， Ｔ Ｈ拥塞率指标则是改善 明显 ， 而 Ｃ 建议 在全网范围内推广使用 Ｔ Ｈ排队功能。 Ｃ
１０ 一 ５
Ｉ
由 — 卜
速傅里叶变换 ） 是一种快 速的 Ｄ Ｆ Ｆ 计算 的数学方
积分
法 。由于 肿 的高效性， 因而使得 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ技术 有了
并
并 ｅ Ｉ
换
—
转 — 卜 （堕 ＋ ｒ］ ） 卜 广
１
卜
积 富 分 转
一
１ ５１ 一
从表 ３ 指标来看 ， 在开通 Ｔ Ｈ排 队功能后 各指 Ｃ 标保持稳定并有所提升 ， 同时 Ｔ Ｈ拥塞率还是有 明 Ｃ 显下降的。其 中， 月 ４ 日至 ６日Ｔ Ｈ拥塞率 （ １ Ｃ 含 切换 ） 明显很高是由于 １１９ １０９ ０７ 和 ０４ 这两个小 区
故障拥塞， 导致大量 的由于拥塞导致 的切人失败。 其中每天 ６ 忙时的 Ｔ Ｈ拥塞率和 Ｔ Ｈ排队次数情 Ｃ Ｃ
ｈ ｔｔ ｒｐ ｓｄ ｍｏ ｅ ｏ ｔ ｒ ｍｉｓ ｙ ｔ ｏ ＤＭ ｓ ｇ ｏ ， ｄ ｔｉ ｄ ｌａｓ ｒｖｄ ｓ ｔａ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｄ ｌｔ ｅ ｔ ｓ ｓｉｎ ｓｓ ｍ ｆＯＦ ｈ ｈ ｎ ａ ｏ ｅ ｉ ｏ ｄ ａ ｓ ｍｏ ｅ ｌｏ ｐｏ ｉｅ ｎ ｈ
OFDM技术Simulink仿真
实验报告一．实验目的：深刻理解正交频分复用技术的原理，通过simulink 对OFDM 技术调制和解调过程仿真，进一步理解正交频分复用技术的原理。
二．实验器材：电脑一台，MATLAB 2013a 及以上版本三．实验原理：1. OFDM 技术的基本原理：OFDM 的基本原理就是把串行的数据流分解成若干个数据速率低得多的 并行子数据流，每个子数据流再去调制相应各个正交的子载波，最后把各个子载波上的信号叠加合成一起输出。
OFDM 系统的基本原理如图 1 所示：tf j 2π图1 OFDM 系统基本原理模型从上图可以看出：OFDM 的发送端的基本原理就是把输入数据经过串并变换成 N 路子信道数据，然后分别调制相应各个正交的子载波后叠加合成一起输出。
而在接收端则用各个子载波分别混频和积分得到各路数据，经过并串变换便输出原始数据。
从上面对 OFDM 基本原理的论述可以看出：其实现的根本思想是通过串并 变换把串行的高速数据流变成并行的低速数据流，实现的关键点是保证各个子载波之间的正交性。
串并变换是很容易实现的，而正交性是如何实现的呢？下面先看看 OFDM 信号的表达式。
一个OFDM 符号之内包括多个经过调制的子载波的合成信号，其中每个子载 波信号都可以进行相移键控（PSK ）或者正交幅度调制（QAM ）。
如果N 表示子信道的个数，T 表示一个OFDM 符号的时间宽度，)1,...1(-=N i d i 为每个子信道的数据符号，c f 是第0个子载波的载波频率，则s t t =开始的一个已经调制的OFDM 符号可表示为：∑-=-+=1))(1(2Re )(N i t t Tf j i s c ed t s π t t s≤ (1)其中实部和虚部分别对应于OFDM 符号的同相和正交分量，在实际中可以分别与相应的子载波的cos 分量和sin 分量相乘，再叠加成OFDM 信号。
∑-=-=11)(2)(N i t t Tij i s ed t s πTt t t s s+≤≤ (2)从式（2-1）和试（2-2）都可以看出，OFDM 信号相邻子载波的间隔的码元速率1/T ，这样就有：⎰⎰=T Tm j tTnj jW T t jW dt eeT dt e e T n 022011ππdt eTTTm n j ⎰-=021π⎩⎨⎧=01m n mn ≠= （3） 式（3）说明了只要使各个子载波之间的间隔为1/T 就保证了各个子载波之间的正交性。
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。
(任务书)基于MATLAB Simulink的OFDM系统仿真分析
毕业设计（论文）任务书（工科类）课题名称基于MATLAB/Simulink的OFDM系统仿真分析副标题系（院）名称：电子与信息工程系专业：电子信息工程姓名：学号：毕业设计(论文)起讫时间：指导教师签名年月日系（院）主任签名年月日一、毕业设计（论文）的课题背景正交频分复用OFDM 是第四代移动通信的核心技术，是一种多载波宽带数字调制技术。
相比一般的数字通信系统，它具有频带利用率高和抗多径干扰能力强等优点，因而适合于高速率的无线通信系统。
OFDM是一种多载波调制（MSC）技术，它将串行高速信息数据流变换成为若干路并行低速数据流，每路低速数据被调制在彼此正交的子载波上，然后所有子载波叠加在一起构成发送信号。
和传统的单载波系统相比，OFDM系统的各子载波信道频谱相互重叠，因此具有较高的频谱利用率，其频谱效率比单载波高出近一倍。
MATLAB（矩阵实验室）是MA Trix LABoratory的缩写，是一款由美国The MathWorks公司出品的商业数学软件。
MA TLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外，MA TLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言（包括C，C++和FORTRAN）编写的程序。
本次毕业设计使用MATLAB/Simulink仿真软件，利用Simulink建立OFDM系统模型，实现系统误码性能的分析。
使学生了解OFDM系统的基本原理，熟悉OFDM系统仿真的一般过程与相应软件，巩固和加深学生在调制方面的专业知识技能，提高学生分析问题、解决问题的能力。
同时，培养学生掌握一定的编程技巧，积累经验。
二、毕业设计（论文）的技术参数（研究内容）“基于MA TLAB/Simulink的OFDM系统仿真分析”应包含如下内容：1.建立OFDM系统仿真模型；2.至少采用两种不同编码方式比较系统误码率；3.分析多径衰落和噪声干扰对接收信号功率频谱影响；4.不同调制方式下OFDM系统仿真。
基于Simulink的OFDM通信系统仿真
基于Simulink的OFDM通信系统仿真摘要：正交频分复用技术作为新一代通信系统的核心技术已经被广泛应用于很多领域。
基于Simulink平台，建立了整个系统的仿真模型，给出了每个模块的参数和设计，分析了信号的频谱结构，并通过仿真结果验证了整个系统的正确性，为对OFDM系统的下一步开发如进行同步/信道估计等研究奠定了基础。
关键词： Simulink；OFDM；仿真；建模0 引言随着通信技术的不断发展和成熟，人类社会正在进入一个新的信息化时代，宽带已成为当今通信领域的发展趋势之一。
正交频分复用(OrthogonalFrequency pision Multiplexing，OFDM)技术作为一种可以有效对抗符号间干扰(Inter Symbol Interference，ISI)的高速数据传输技术，已经受到前所未有的重视，对其关键技术的研究也正在紧张的开展。
OFDM技术以其优异的性能受到人们的青睐，并在移动通信、数字通信、数字广播等领域得到应用，并已取得可喜的成果[1]。
正交频分复用(OFDM)是一种多载波数字通信调制技术，它的基本思想是将高速传输的数据流通过串并转换，变成在若干个正交的窄带子信道上并行传输的低速数据流。
OFDM技术将传送的数据信息分散到每个子载波上，使得符号周期加长并大于多径时延，从而有效地对抗多径衰落；OFDM技术利用信号的时频正交性，允许子信道频谱有部分重叠，使得频谱利用率提高近一倍[2]。
1 OFDM的基本原理OFDM是将高速串行数据分成成百上千路并行数据，并分别对不同的载频进行调制，这种并行传输体制大大扩展了符号的脉冲宽度，提高了抗多径衰落的性能。
同时，在传统的频分复用方法中，各子载波之间的频谱互不重叠，频谱利用率较低。
而采用OFDM技术，一个OFDM符号之内包括多个经过调制的子载波的合成信号，每个子载波在频谱上相互重叠，这些频谱在整个符号周期内满足正交性，因而在接受端可以保证无失真恢复，从而大大提高频谱利用率[3]。
(开题报告)基于SIMULINK的OFDM通信系统的仿真
基于SIMULINK的OFDM通信系统的仿真一、题目来源基于SIMULINK的OFDM通信系统的仿真。
二、研究目的和意义随着通信要求的不断增长和技术上的不断进步,宽带化已成为当今通信技术领域的主要发展方向之一。
在短波电离层反射信道、对流层散射信道、移动信道、广播信道等实际信道中,由于云层、山脉和城市中林立的高层建筑的影响,会产生多径衰落现象,引起严重的符号干扰（ Intersymbol Interference ,ISI） ,限制了信息传输速率的提高。
传统方法是使用自适应均衡技术来解决多径衰落的问题,但是自适应均衡器的制作、调试往往成为通信系统研制的瓶颈,而且随着传输带宽的不断增加,复杂度和成本也不断增加。
正因为如此,在无线宽带接入以及第四代移动通信中OFDM技术将成为继CDMA之后的又一核心技术。
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多载波调制的一种。
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，调制到在每个子信道上进行传输。
正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰ICI 。
每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。
而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。
在向B3G/4G演进的过程中，OFDM是关键的技术之一，可以结合分集，时空编码，干扰和信道间干扰抑制以及智能天线技术，最大限度的提高了系统性能。
包括以下类型：V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,多带-OFDM。
三、参考文献:[1 ] John G P. Digital Communications Fourth Edition[M] . USA :McGray2Hill ,2001.[2 ] 佟学俭. OFDM 移动通信技术原理[M] . 北京:人民邮电出版社,2003.[3 ] 李建新. 现代通信系统分析与仿真—MATLAB 通信工具箱[M] . 西安:西安电子科技大学出版社, 2000.[4 ] 周正兰. OFDM 及其链路平台的Simulink 实现[J ] . 新技术与新业务,2003 ,10.[5 ] Gallager R G. Low2Density Parity2Check Codes[M] . Cambridge ,MA :MIT Press ,1963. Simulating Communication System of OFDM in Simul inkOU Xin1 , GON G Y uan2qiang2 , YA N G Wan2quan3(1. Southwese China Research Institute of Elect ronic Equipment ,National Key Lab. ,29th Institute , Chengdu 610036 , China ;2. Chongqing City Planning establishment administ ration bureau , Chongqing 430000 ,China ;3. School of Elect ronics and Information , Sichuan University , Chengdu 610065 ,China) Abstract : Orthogonal f requency division multiplexing (OFDM) is a core technique in 4 G[1 ] , which is the ba2sis of the development of multimedia service. A method for simulation of OFDM in Simulink is discussed indetail and a model of simulation is given. By utilizing the model , we can get the result s of error rate perfor2mance of OFDM system. By cont rast , a method for improving the performance of system isproposed.Key words : simulink ; OFDM; LDPC四、国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向上个世纪70年代，韦斯坦（Weistein）和艾伯特（Ebert）等人应用离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶方法（FFT）研制了一个完整的多载波传输系统，叫做正交频分复用（OFDM）系统。
基于Simulink的OFDM系统仿真
载波采用4-QAM调制，符号周期为1s，用MATLAB画出一个符号周期的调制信 号波形，并比较无频偏解调和存在0.2Hz频偏时的解调结果。 从图1.2和图1.3可以看出，在没有频率偏差时，解调后的结果与原始数据一 致，而存在频率偏差时，解调后的结果与原始数据相比有了较大偏差，在信道噪 声的影响下，容易导致后面的QAM解调产生差错。
f f s N ，所以 f f s N 1 TS ，即这些已调子载波信号频谱 S a ( x) 函数的主
瓣宽度为 2 TS ，间隔为 1 TS 。根据函数性质，知道它们在频域上正交，这就是 正交频分复用（OFDM）名称的由来。 一般的频分复用传输系统的各个子信道之间要有一定的保护频带， 以便在接
1.1 串并变换
数据传输的典型形式是串行数据流，符号被连续传输，每一个数据符号的频 谱可占据整个可利用的带宽。但在并行数据传输系统中，许多符号被同时传输， 减少了那些在串行系统中出现的问题。 在OFDM系统中， 每个传输符号的速率在几十比特每秒到几万比特每秒之间， 所以必须进行串并变换，将输入的串行比特流转换成可以传输的OFDM信号。由 于调制模式可以自适应调节， 所以每个子载波的调制模式是可变化的，因而每个 子载波可传输的比特数也是可变化的， 所以串并变换需要分配给每个子载波的长 度是不一样的。 在接收端执行相反的过程，从各个子载波出来的数据被转换回原 始的串行数据。 当一个OFDM符号在多径无线信道中传输时， 频率选择性衰落会导致某几组 子载波受到相当大的衰减， 从而引起比特错误。这些在信道频率响应上的零点会 造成在附近的子载波上发生的信息受到破坏， 导致在每个符号中出现一连串的比 特错误。 与一大串错误连续出现的情况比较，大多数前向纠错编码在错误均匀分 布的情况下会工作得更加有效。 所以，为了提高系统采用数据加扰作为串并变换 工作的一部分。 这可以通过把每个连续的数据比特随机的分配到各个子载波上来 实现。在接收端，进行一个对应的逆过程还原出原始信号。这样，不仅可以还原
OFDM系统设计与仿真共3篇
OFDM系统设计与仿真共3篇OFDM系统设计与仿真1OFDM系统设计与仿真OFDM技术是一种多载波信号传输技术，将整个信道分割成数个互不干扰的子载波，每个子载波都可以进行调制传输数据，使得OFDM技术具有抗多径和高速传输的优点，因此在现代通信系统中得到广泛应用。
本文将介绍OFDM系统的设计和仿真过程。
一、OFDM系统的设计OFDM系统的设计首先需要确定系统的参数，包括子载波数量、调制方式、误码率等。
具体的设计流程如下：1. 确定子载波数量OFDM系统中子载波数量的选择与系统的带宽有关系，可以通过下式计算出子载波数量：N = B/Δf其中，N是子载波数量，B是系统的带宽，Δf是子载波的带宽。
2. 确定调制方式OFDM系统的调制方式有许多种，如BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等。
不同的调制方式可以达到不同的传输速率和误码率，通常选用16QAM和64QAM，可以提高系统的信噪比和传输速率。
3. 确定误码率OFDM系统在传输数据时会受到各种干扰和噪声的影响，因此需要确定合适的误码率。
在一般情况下，当误码率为10^-5时，OFDM系统的性能最优。
二、OFDM系统的仿真OFDM系统的仿真可以通过软件或硬件实现。
其中，软件仿真可以通过Matlab软件实现，硬件实现需要使用FPGA等电路设计工具。
1. Matlab仿真Matlab软件提供了许多工具箱，可以方便地进行OFDM系统的仿真。
例如，可以使用Communications Toolbox进行信道估计、信号变换和误码率分析等，可以使用Simulink进行系统建模和仿真。
下面以Simulink仿真为例，介绍OFDM系统的仿真过程。
首先，将OFDM调制器、仿真信道和OFDM解调器添加到Simulink模型中。
然后，对OFDM信号进行比特随机分配、IFFT和加前缀（保障多径传播），并对信道进行加性白噪声、多径衰减和时间延迟的模拟，最后进行OFDM解调和误码率计算。
基于Simulink的通信系统仿真毕业设计
摘要随着科学技术的发展，计算机仿真技术呈现出越来越强大的活力，它大大节省了人力、物力和时间成本，在当今教学、科研、生产等各个领域发挥着巨大的作用。
使用MATLAB和SIMULINK作为辅助教学软件，一方面可以摆脱繁杂的大规模计算；另一方面还可以使学生有机会自己动手构建模型，所花费的代价要远小于实际建模。
Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulink作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具，目前已被越来越多的工程技术人员所青睐，它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观，而且已经在各个领域得到了广泛的应用。
本文主要探究数字频带通信系统的各种传输方式的优良特性，分别为ASK、FSK、PSK、QPSK几种基本但是非常重要的方式，并通过使用MATLAB中SIMULINK功能对各种方式进行仿真，展示数字通信系统的工作过程，最后通过数字信号的分析可以得出各种数字通信方式的误码率，并且分析得出QPSK为最佳的传输方式。
主要由于QPSK信号的相位是四个正交的点，这样相对别的方式拥有最好的欧氏距离，也就是说抗干扰能力最强，而且QPSK信号产生非常简单，所以QPSK在日常数字传输中得到广泛应用。
关键字:数字通信系统,Matlab,ASK,FSK,PSK,仿真.AbstractWith the development of science and technology, computer simulation technology becomes more and more powerful vitality, it saves the manpower, material resources and time , it plays an important role in the teaching, scientific research, production and other fields. MATLAB with its powerful function in simulation software in many science and engineering talent showing itself, it becomes the most popular international computing software tools. MATLAB not only has strong function and easy operation, the user can concentrates on the research questions, and it doesn't need to spend too much time on programming. MATLAB and SIMULINK are used as the auxiliary teaching software, one can get rid of the large-scale complicated computation; on the other hand, also can make the students have the opportunity to do-it-yourself model construction, the cost to be far less than the actual modeling. Simulink is Mathworks's famous Simulink simulation environment based on Matlab platform as a professional and functional simulation tool with powerful and simple operation, it has been favored by more and more engineering and technical personnel, it builds the modeling method building is simple and intuitive, and has been in various fields has been widely applied.The excellent properties of various transmission methods this paper mainly research on digital band communication system, respectively ASK, FSK, PSK, QPSK several basic but very important, and by using the SIMULINK function in MATLAB of various simulation, to show the reader the work process of digital communication system, finally, through the analysis of digital signal can be obtained. Rate of various digital communication mode, and analysis of the transmission mode of QPSK the best. Mainly due to the phase of the QPSK signal is four orthogonal, so relative to other ways to have the best Euclidean distance, that is to say theanti-interference ability is the strongest, and the QPSK signal generation is very simple, so QPSK has been widely used in the daily digital transmission.Key words: digital communication system, Matlab, ASK, FSK, PSK, simulation.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。