基于MATLAB的频分复用系统的仿真_毕业设计论文
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。
2010年本科毕业设计：基于MATLAB的OFDM系统仿真及分析
2010年本科毕业设计：基于MATLAB的OFDM系统仿真及分析MATLABOFDM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。
:正交频分复用;仿真;循环前缀;信道估计ITitle: MATLAB Simulation and Performance Analysis of OFDM System ABSTRACT OFDM is the key technology of 4G in the field of mobile communication. In thisarticle OFDM basic principle is briefly introduced. This paper analyzes themodulation and demodulation of OFDM system, obtaining a general expression ofOFDM mark, and giving the design formulas of system parameters, principle ofwindowing technique, OFDM system model based on IFFT/FFT, the origin whichachieves the OFDM system by using IDFT and DFT. Then, the influence of CP anddifferent channel estimation on the system performance is emphatically analyzedrespectively in Gauss and Rayleigh fading channels in the condition of idealsynchronization. Besides, based on the given system model OFDM system iscomputer simulated with MATLAB language and the referential design procedure isgiven. Finally, the BER curves of CP and channel estimation are given and compared.The conclusion is satisfactory.KEYWORDS:OFDM; Simulation; CP; Channel estimationII1 概述..............................................................11.1 OFDM的发展及其现状 (2)1.2 OFDM的优缺点 (2)2 OFDM的基本原理 ...................................................42.1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.........................133.1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)III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。
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通信系统的仿真
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正交频分复用 （ Ｆ Ｍ） Ｏ Ｄ 的基本原理是把高速的
数据流通过串一并变换，分配到传输速率相对较低 图 Ｏ Ｄ 系统框图 ＦＭ
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正交多载波调 制（Ｆ Ｍ） Ｏ Ｄ 采用 并行传 输体制，
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摘
要： 正交频分复用（ Ｆ Ｍ） Ｏ Ｄ 作为一种多载波数字通信方案， 是第四代移动通信的核心技术。本文介绍
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了 Ｏ Ｄ 基本 原理， 立 了其通 信 系统模 型， 用 Ｍａｌ ＦＭ 建 并利 ｔｂ实现 了整个 系统 的 动态仿真 。仿 真结果表 明， 系 ａ 该
（精品）基于MATLAB的扩频通信系统仿真毕业设计
毕业论文基于MATLAB的扩频通信系统仿真毕业设计（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。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
基于MATLAB的跳频通信系统的仿真设计毕业设计论文
毕业设计题目：基于MATLAB的跳频通信系统的仿真设计河北科技大学毕业设计成绩评定表姓名学号成绩专业通信工程题目基于MATLAB的跳频通信系统的仿真设计指导教师评语及成绩指导教师：2014 年月日评阅教师评语及成绩评阅教师：2014 年月日答辩小组评语及成绩答辩小组组长：2014 年月日答辩委员会意见学院答辩委员会主任：2014 年月日毕业设计中文摘要当今信息时代，如何进行准确的信息通信是通讯领域中至关重要的问题。
跳频通信系统是一种典型的扩展频谱通信系统，它在军事通信、移动通信、计算机无线数据传输和无线局域网等领域有着十分广泛的应用，已成为当前短波保密通信的一个重要发展方向。
本文设计了一种基于MATLAB的跳频通信系统。
首先对扩频通信系统、跳频通信系统和MATLAB进行了研究，然后从跳频系统的结构组成、工作原理、主要技术指标、跳频通信系统的调制、频率合成器、伪随机序列、解跳和解调等方面阐述了跳频通信系统的基本原理，并对跳频通信系统进行了仿真研究和理论分析，达到了预期的效果。
同时又介绍了基于MATLAB的跳频通信系统的仿真，给出了通信干扰样式下的误码率理论分析结果。
关键词：扩频通信跳频通信MATLAB Simulink仿真毕业设计外文摘要Title Simulation of the Fequency Hopping Communication System Based on MATLABAbstractIn today's information age, how to carry out the accurate information communication is a crucial issue in the field of communication.Frequency hopping communication system is a typical spectrum communication system, it is in military communication, mobile communication, computer wireless data transmission and wireless LAN and other fields have a very wide range of applications, has become the current short wave communication is one of the important development directions.This paper introduces a design of frequency hopping communication system based on MATLAB.The spread spectrum communication system, frequency hopping communication system and MATLAB are studied, and then from the frequency hopping system structure, working principle, main technical index, frequency hopping communication system modulation, frequency synthesizer, pseudo-random sequence, de-hopping and demodulation aspects of frequency hopping communication system basic principle, and the frequency hopping communication system the simulation research and theoretical analysis, to achieve the desired results.At the same time, based on the source code of the frequency hopping communication system simulation, presents the communication jamming mode BER under the theoretical analysis results.Key Words Spread spectrum communication Fequency hopping communication MATLAB Simulink Simulation本科毕业设计第Ⅰ页共Ⅰ页目录1 绪论 (4)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 跳频通信系统概述 (1)2 跳频通信系统的基本原理 (3)2.1 扩频通信系统的概述 (3)2.2 跳频通信系统的组成 (5)2.3 跳频通信系统的数学模型 (7)2.4 跳频通信的主要技术指标 (8)2.5 跳频通信的关键技术 (9)2.6 跳频系统的同步 (12)2.7 伪随机序列码与跳频图案的设计 (13)3 跳频通信系统仿真及性能分析 (15)3.1 MATLAB语言与仿真环境介绍 (15)3.2 跳频通信系统仿真模型的建立 (17)3.3 仿真模型中示波器的仿真结果 (18)3.4 基于MATLAB的跳频通信系统仿真 (20)3.5 系统性能分析 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (30)1 绪论1.1 研究背景及意义在现代通信中遇到的一个很重要的问题就是抗干扰问题。
[信息与通信]基于matlab的dtmf信号的仿真分析完整版毕业设计[管理资料]
![[信息与通信]基于matlab的dtmf信号的仿真分析完整版毕业设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/f43373949b6648d7c0c746d6.png)
基于MATLAB的DTMF信号的仿真分析摘要双音多频信号由于具有抗干扰性强和高速率传输的优点，在世界范围内使用在按键式电话机上。
近年来，DTMF信号也应用在交互式控制中，诸如语言菜单、语言邮件、电话银行和ATM终端以及VOIP系统中，研究其在MATLAB下的仿真实现，有助于其具体系统的优化设计。
本文首先阐述了DTMF信号的原理，介绍了在MATLAB仿真软件中产生的DTMF信号的方法，对GEORTZEL算法和快速傅里叶变换法提取的频谱方面的性能进行分析比较。
本文仿真时采用GEORTZEL算法，在白噪声的环境下对输入的DTMF信号提取频谱信息，即所谓的检测过程。
本文还用MATLAB的图形控制语句“uicontrol”创建一个按键“pushbutton”的DTMF信号的模拟键盘。
发声部分的程序是按照国际标准规定的双音多频拨号系统的频率，每个按键对应低音频组的一个频率和高音频组的一个频率，即每按一键发出特定的双音，并且在频谱图上显示相应的双频。
关键词：GEORTZEL算法，双音多频，快速傅立叶变换，MATLABTHE ANALYSIS OF DTMF SIGNAL SIMULATIONWITH MATLABABSTRACTDual Tone Multi Frequency signal as a strong anti-interference and the advantages of high-speed transmission is now being used worldwide in the push-button telephone. DTMF signals are also applied in recent years, interactive control, such as the language menu, language e-mail, phone banking and ATM terminals, and VOIP systems, and thus under study in the MATLAB simulation helps optimize the design of their specific systems.This paper describes the principles and how DTMF signals generated by MATLAB DTMF signals, and with the GEORTZEL algorithm and the FFT algorithm for fast Fourier spectrum analysis and comparison of extraction, and then, get with the GEORTZEL algorithm in the context of white noise on the input DTMF signal extracting spectral information, the so-called detection process.At the same time using MATLAB's graphical control statements "uicontrol" button to create a "pushbutton" the DTMF signal analog keyboard. Sound part of the program in accordance with international standards for dual-tone multi-frequency dialing system frequency, each key corresponds to a group of low audio frequency and a high frequency of the audio group, that is, each issued by a specific two-tone keys, and Spectrum shown in the corresponding frequency.KEY WORDS：GEORTZEL, Dual-Tone Multi-Frequency, Fast Fourier Transfer, MATLAB目录前言 0第1章概述 (1)§信号概述 (1)§数字信号概述 (1)§数字滤波器 (2)§频率分析 (3)第2章DTMF信号产生和检测原理 (4)§ DTMF信号 (4)§ DTMF信号的识别及算法实现 (5)§ DTMF信号的识别 (5)§ DTMF信号的检测 (8)§ GOERTZEL算法原理 (10)第3章双音多频系统的MATLAB设计与实现 (14)§ MATLAB工具简介 (14)§ DTMF信号的产生、检测 (16)§双音多频信号的产生 (16)§双音多频信号的检测 (17)§ DTMF信号键盘的仿真 (20)结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)外文资料原文 (30)外文资料译文 (37)前言双音多频(Dual Tone Multi Frequency, DTMF)信号是音频电话中的拨号信号，由美国AT&T贝尔公司实验室研制，并用于电话网络中。
开题报告 基于matlab的OFDM系统仿真
题目： 系统仿真 题目：基于 Matlab 的 OFDM 系统仿真
院（系） 电子信息工程学院 专 班 姓 学 导 业 级 名 号 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） 1.1 题目背景 OFDM 是一种特殊的多载波频分复用(FDM)技术。在传统的多载波频分复用
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。 分配到传输速率相对较 OFDM 的原理主要是把高速的数据流通过串并变换， 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) 。
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
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基于MATLAB频分复用系统的仿真
摘 要
随着通信技术的不断的发展，频分复用技术广泛的应用于移动通信中。频分复用是将传输信道的总带宽划分为若干个子信道，每一个信道传输一路信号。每个信道占用不同频率，子信道频率之和小于总带宽。同时每个子信道相互隔开，互不干扰来提高频带利用率。缺点就是滤波器特性不够理想和信道间有噪声干扰[2]。
Keywords:MATLABtechnology，frequency division multiplexingtechnology，channel，frequency band,simulation
1. 引言
依据频分复用的复用的原理运用MATLAB软件采集两路以上的语音信号通过合适的高频载波调制，然后设计必要的带通滤波器和低通滤波器把得到的复用信号恢复成所采样的语音信号。在整个设计过程中运用MATLAB进行仿真，对采样的语音信号进行频域和时域的分析。通过本次设计可以加深我们对FDMA系统的认识和掌握学会对信道噪声的干扰进行分析和消除，同时学会MATLAB软件的基本使用及对软件的设计和仿真掌握低通和带通滤波器的设计
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某校本科毕业论文(设计)使用授权说明
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The design of frequency division multiplexing system using MATLABTechnology Design and Simulation. Through the acquisition of signals, by using band - pass filter and low - pass filter spectrum,Itdeepen the understanding ofFDMAcommunication technology and mastering.
MATLABtechnology to nonlinear dynamic system modeling and simulation. It’s Provides solutions for scientific research and the design of numerical calculation.
本科毕业论文（设计）
题 目基于MATLAB的频分复用系统的仿真
完成日期: 2013 年 5 月30日
某校本科毕业论文(设计)诚信承诺书
本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文(设计)，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
MATLAB技术可以对非线性动态系统建模和仿真为科研工程设计以及数值计算提供了解决方案[3]。
本设计利用MATLAB技术对频分复用系统设计和仿真。通过信号的采集，利用带通滤波器和低通滤波器得到频谱图，加深对FDMA通信技术的理解和掌握。
关键词：MATLAB技术；频分复用技术；信道；频带；仿真；
Thesimulation of frequencydivision multiplexing systembasedonMatlab
2.
2
频分复用通信系统的核心思想是频分复用。复用是将彼此独立的若干个信号合并为一个复合信号，而这个信号可在同一个信道上传送。复用也就是在一条信道上同时传输几路信号以提高资源[2]。
频分复用是将信号资源划分为多个子频带，每个子频带占用不同的频率。然后把多个信号的频谱调到不同的频带上在一个信道上。如下图所示
Abstract
With the development of communication technology.Frequency-Division Multiplexing technology in a wide range of applications and mobile communications.Frequency - division multiplexing is to the total bandwidth of the transmission channel.Transmission channelis divided into a number of child channels, each of the transmission signal all the way.Each channel occupies a different frequency, and less than the total bandwidth of a channel frequency. Each Channel separates each other at the same time, mutual interference to improve bandwidth utilization.It less than ideal and channel noise interference filtercharacteristics.
图1频分复用的子频带划分
2.2模型的建立
频谱的搬移是频分复用的关键技术而其是以混频而实现的。下图为频谱的原理图
图2混频原理
由上图可知混频的时域表达：
[2]（1）
混频的双边带频谱图结构如下图所示
图3双边带频谱结构
图示可知上边带是从低频到高频分量和基带频率分量一致，上边带可以由双边带频谱通过高通滤波器得到。下边带是从高频到低频和基带频率分量一致。在图上得到上边带所包含的信息和下边带的信息相同，若要恢复原始信号则只要恢复其一就可以了。