基于matlab的ofdm系统设计与仿真
1.4 快速傅里叶变换(FFT/IFFT)
在 OFDM 系统的实际应用中，可以用快速傅里叶变换(FFT/IFFT)。N 点 IDFT 运算需要实施 N2 次的复数乘法，而 IFFT 可以显著地降低运算的复杂度。对于常 用的基 2 IFFT 算法来说，其复数乘法的次数仅为(N/2)log2(N)，而且随着子载 波个数 N 的增加，这种算法复杂度之间的差距也越明显，IDFT 的计算复杂度会 随 N 增加而呈现二次方增长，IFFT 的计算复杂度的增加速度只是稍稍快于线性 变化。 对于子载波数量非常大的 OFDM 系统来说，可以进一步采用基 4IFFT 算法。 在 4 点的 IFFT 运算中， 只存在{1,－1,j,－j}的相乘运算，因此不需要采用完整 的乘法器来实施这种乘法， 只需要通过简单地加、减以及交换实部和虚部的运算 (当与－j，j 相乘时)来实现这种乘法。在基 4 算法中，IFFT 变换可以被分为多 个 4 点的 IFFT 变换， 这样就只需要在两个级别之间执行完整的乘法操作。因此， N 点的基 4IFFT 算法中只需要执行(3/8)Nlog2(N－2)次复数乘法或相位旋转，以 及 Nlog2N 次复数加法。
1.5 保护间隔、循环前缀
应用 OFDM 的一个重要原因在于它可以有效的对抗多径时延扩展。通过把输 入数据流串并变换到 N 个并行的子信道中， 使得每一个调制子载波的数据周期可 以扩大为原始数据符号周期的 N 倍。为了最大限度的消除符号间干扰，还可以在
-5-
每个 OFDM 符号间插入保护间隔(GI)，而且该保护间隔长度一般要大于无线信道 中的最大时延扩展， 这样一个符号的多径分量就不会对下一个符号造成干扰。在 这段保护间隔内，可以不插入任何信号，即是一段空闲的传输时段。但在这种情 况中，由于多径传播的影响，则会产生信道间干扰(ICI)，即子载波之间的正交 性遭到破坏，不同的子载波之间产生干扰，这种效应如图 1-5 所示。
-3-
(1-4)
图 1－3 中给出了 OFDM 系统基本模型的框图，其中 fi=f0+i/T。
图 1-3 OFDM 系统基本模型
图 1－4 给出了一个 OFDM 符号内包括 4 个子载波的实例。
图 1-4 一个 OFDM 符号内包括 4 个子载波的实例
由图中可以看出，每个子载波在一个 OFDM 符号周期内都包含整数个周期，
-1-
第一章
1.1 多载波传输系统
ODMF 系统基本原理
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。
-6-
度，如图 1-6 所示。
图 1-6 保护间隔和循环前缀
1.6 OFDM 系统的优点和缺点
1.61 OFDM 系统的优点 近年来，OFDM 系统已经越来越得到人们的广泛关注，其原因在于 OFDM 系统 存在如下的主要优点： （1）把高速数据流通过串并转换，使得每个子载波上的数据符号持续长度 相对增加，从而可以有效地减小无线信道的时间弥散所带来的 ISI，这样就减小 了接收机内均衡的复杂度， 有时甚至可以不采用均衡器，仅通过采用插入循环前 缀的方法消除 ISI 的不利影响。 （2）传统的频分多路传输方法中，将频带分为若干个不相交的子频带来传 输并行的数据流， 在接收端用一组滤波器来分离各个子信道。这种方法的优点是 简单、直接，缺点是频谱的利用率低，子信道之间要留有足够的保护频带，而且 多个滤波器的实现也有不少困难。 而 OFDM 系统由于各个子载波之间存在正交性， 允许子信道的频谱相互重叠，因此与常规的频分复用系统相比，OFDM 系统可以 最大限度地利用频谱资源。 （3） 各个子信道中的这种正交调制和解调可以采用 IDFT 和 DFT 方法来实现。 对于 N 很大的系统中，我们可以通过采用快速傅里叶变换(FFT)来实现。随着大 规模集成电路技术与 DSP 技术的发展，IFFT 和 FFT 都是非常容易实现的。 （4）无线数据业务一般都存在非对称性，即下行链路中传输的数据量要远 远大于上行链路中的数据传输量。另一方面，移动终端功率一般小于 1W，在大
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 数集。函数集 { cos nt } ， { sin mt } (n,m=0,1,2 … ) 的正交性是指在区间
图 1-2 FDM 与 OFDM 的频谱
1.3 OFDM 基本原理
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 波都可以受到相移键控(PSK)或者正交幅度调制(QAM)符号的调制。 如果 N 表示子 信道的个数，T 表示 OFDM 符号的宽度，di (i＝0，1，…，N—1)是分配给每个子 信道的数据符号，f0 是第 0 个子载波的载波频率，rect(t)＝1，∣t∣≤T／2， 则从 t＝ts 开始的 OFDM 符号可以表示为：
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。
-7-
蜂窝环境下传输速率低于 10kbit/s—l00kbit/s；而基站发送功率可以较大。有 可能提供 1Mbit/s 以上的传输速率。因此无论从用户的数据业务的使用需求，还 是从移动通信系统自身的要求考虑，都希望物理层支持非对称高速数据传输。而 OFDM 系统可以很容易地通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不 同的传输速率。 （5）由于无线信道存在频率选择性，不可能所有的子载波都同时处于比较 深的衰落情况中， 因此可以通过动态比特分配以及动态子信道分配的方法，充分 利用信噪比较高的子信道，从而提高系统的性能。而且对于多用户系统来说，对 一个用户不适用的子信道对其他用户来说可能是性能比较好的子信道， 因此除非 一个子信道对所有用户来说都不适用，该子信道才会被关闭，但发生这种情况的 概率非常小。 （6）OFDM 系统可以容易与其他多种接入方法相结合使用，构成 OFDMA 系 统 ， 其 中 包 括 多 载 波 码 分 多 址 MC — CDMA 、 跳 频 OFDM 以 及 OFDM—TDMA 等等，使得多个用户可以同时利用 OFDM 技术进行信息的传递。 （7） 因为窄带干扰只能影响一小部分的子载波，因此 OFDM 系统可以在某种 程度上抵抗这种窄带干扰。 1.62 OFDM 系统的缺点 （1）易受频率偏差的影响：由于子信道的频谱相互覆盖，这就对它们之间 的正交性提出了严格的要求。 然而由于无线信道存在时变性，在传输过程中会出 现无线信号的频率偏移，会使得 OFDM 系统子载波之间的正交性遭到破坏，从而 导致子信道间的信号相互干扰(ICI)， 这种对频率偏差敏感是 OFDM 系统的主要缺 点之一。 （2）存在较高的峰值平均功率比：与单载波系统相比，由于多载波调制系 统的输出是多个子信道信号的叠加，因此如果多个信号的相位一致时，所得到的 叠加信号的瞬时功率就会远远大于信号的平均功率， 导致出现较大的峰值平均功 率比(PAR)。这样就对发射机内放大器的线性提出了很高的要求，如果放大器的 动态范围不能满足信号的变化， 则会为信号带来畸变，使叠加信号的频谱发生变 化，从而导致各个子信道信号之间的正交性遭到破坏，产生相互干扰，使系统性 能恶化。
t , t T )内有正弦函数同理： ( 0 0
2
t 0 T
t0
( n m) 0 cos nt * cos mtdt T / 2 (n m) T ( n m 0)
其中 T
（1-1）
-2-
根据上述理论，令 N 个子信道载波频率为 f 1 (t ) , f 2 (t ) ,……, f N (t ) ，并使其 满足下面的关系： f k f 0 k / TN , (k 1, N ) ，其中 TN 为单元码持续时间。单 个子载波信号为：
图 1-5 子载波间干扰
由于每个 OFDM 符号中都包括所有的非零子载波信号，而且也同时会出现该 OFDM 符号的时延信号，因此图 1-5 中给出了第一子载波和第二子载波的时延信 号。从图中可以看到，由于在 FFT 运算时间长度内，第一子载波与带有时延的第 二子载波之间的周期个数只差不再是整数， 所以当接收机试图对第一子载波进行 解调时， 第二子载波会对此造成干扰。 同时， 当接收机对第二子载波进行解调时， 也会来自第一子载波的干扰。Tg 在系统带宽和数据传输速率都给定的情况下， OFDM 信号的符号速率将远远低于单载波的传输模式，例如在单载波 BPSK 调制模 式下，符号速率相当于传输的比特速率，而在 OFDM 中，系统带宽由 N 个子载波 占用，符号速率则为单载波传输模式的 1/N。正是因为这种低符号速率使 OFDM 系统可以自然的抵抗多径传输导致的码间干扰。另外，通过在每个符号的起始位 置增加保护间隔可以进一步抵制 ISI，还可以减少在接收端的定时偏移错误。这 种保护间隔是一种循环复制，增加了符号的波形长度，在符号的数据部分，每一 个子载波内有一个整数倍的循环，此种符号的复制产生了一个循环的信号，即将 每一个 OFDM 的后时间中的样点复制到 OFDM 符号的前面，形成前缀，在交接点没 有任何的间断。 因此将一个符号的尾端复制并补充到起始点增加了符号的时间长
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。
基于Matlab的OFDM系统仿真
基于Matlab的OFDM系统仿真实验名称：基于matlab的OFDM系统仿真实验原理：图1 基带OFDM系统实验目的：根据给定的参数完成OFDM信号的调制、传输和解调以及信道建模和信道估计。
主要研究噪声和循环前缀的长度对系统误码率的影响。
实验内容：包括发送端、信道和接收端三个模块。
1、发送模块进行的处理包括OFDM 信号的产生、加入循环前缀、插入训练序列和加扰等部分；2、信道模块对发射端产生的信号施加多径、频偏、相偏等影响；3、接收模块进行的处理包括去循环前缀、解调和信道估计等。
实验参数：1、 Ns=5：一个帧结构中OFDM符号的个数；2、para=40：并行传输的子载波个数；3、gl=10：设置保护时隙的长度；4、an：每条多径的幅度增益0-10dB,粒度为0.1；5、tn：时延扩展0-4us，单位为us；6、wn：频偏-100Hz-100Hz,粒度为0.1Hz；7、sita：设置相偏0-2*pi,粒度为pi/100；8、Np：插入的导频数目实验步骤：1、产生二进制信息，这个可以通过matlab中的round(rand(1,para*Ns*4))命令来实现。
产生的是一个长度为para*Ns*4的0-1序列。
由于采用的是16QAM调制，所以每四个码元调制为一个符号，因此总长度要乘以4。
2、映射：采用的是16QAM调制。
这种调制有圆形星座图和方形星座图两种，本次实验采用方形的星座图。
这一过程是通过子函数fangQAM.m来实现的，图二为方形的星座图。
16-QAM星座图-4-3-2-101234图23、串并转换、插入导频：OFDM的原理就是通过串并转换将高速传输的串行数据转换为并行传输的数据，在matlab中，串并转换是通过reshape(x,para,Ns)来实现的，将串行传输的信号x转换为para个并行传输的子数据流，每个数据流中符号的个数为Ns。
为了接收端能够进行信道估计，在发送端要在发送信号中插入导频，导频的分布模式一般分为块状导频和梳状导频两种，本次实验中插入的是块状导频，所谓的块状分布就是指导频在时域周期性的分配给OFDM符号，这种导频分布模式特别适用于慢衰落的无线信道，由于训练符号包含了所有的导频，所以在频域就不需要插值，因此这种导频分布模式对频率选择性衰落相对不敏感。
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的OFMD仿真实验-OFDM系统设计2
The interleaver is defined by a two-step permutation (置换). The first permutation ensures that adjacent coded bits are
mapped onto nonadjacent subcarriers. The second ensures that adjacent coded bits are mapped
Convolutional code
[1 0 1 1 0 1 1]=(133)8
1/2编码，约束长度为7
[1 1 1 1 0 0 1]=(171)8
test_coding.m
Puncturing (打孔)
# 1/2编码，多一倍 然后打孔punctuate
# 进去9个，出来12个 就有 r = 3/4
Main Parameters of 802.11a
Tg 4
Ttotal 5Tg
f 20MHz 64 312.5KHz
B f 54 16.875MHz
Tx/Rx process of OFDM system
Modulation: BPSK/QPSK/16QAM/64QAM Coding: 1/2 Convolutional code Coding Rate (Punctuate (打孔)): 1/2、2/3、3/4
alternately onto less and more significant bits of the constellation and, thereby, long runs of low reliability (LSB) bits are avoided. ( Least Significant Bit 还需要好好理解！)
基于MATLAB的OFDM系统性能分析与仿真研究
基于MATLAB的OFDM系统性能分析与仿真研究OFDM（正交频分复用）是一种常用于无线通信系统中的多载波调制技术。
它将一个高速数据流分成多个子载波进行同时传输，提高了频谱利用率，也减小了频域上的干扰。
本文将基于MATLAB对OFDM系统的性能进行分析与仿真研究。
首先，我们需要搭建OFDM系统的仿真模型。
OFDM系统包括信号生成、子载波调制、信道传输、接收、解调和误码分析几个主要环节。
信号生成阶段，我们可以使用伪随机码（PN码）生成器产生信号序列作为待传输的数据。
然后，将信号序列进行并行-串行转换，将其分组成多个子载波。
子载波调制阶段，我们可以选择常用的调制方式，如BPSK、QPSK等。
在MATLAB中，我们可以利用内置的调制函数进行实现。
信道传输阶段，我们可以引入AWGN（加性高斯白噪声）信道模型，模拟无线信道中的噪声干扰。
通过调整信道衰落因子、信噪比等参数，可以模拟不同的信道环境。
接收阶段，我们需要进行并行信号转换成串行信号，并进行解调操作。
对于解调部分，与调制阶段相反，我们可以使用MATLAB中的解调函数，如bpskdemod、qpskdemod等。
误码分析阶段，我们通过计算误码率（BER）来评估系统性能。
可以通过比较原始信号和接收信号之间的差异，统计错误的比特数量来计算误码率。
在进行OFDM系统的性能分析与仿真时，我们可以分析以下几个方面的内容：1.调制方式对系统性能的影响：通过比较不同调制方式（如BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等）下的误码率，评估调制方式对系统的影响。
2.子载波数量的选择：通过改变子载波的数量，比较不同子载波数量下的误码率与频谱效率，找到最佳子载波数量。
3.信道传输对系统性能的影响：通过改变信道衰落因子、信噪比等参数，比较不同信道环境下的误码率，评估信道传输对系统性能的影响。
4.信道估计与均衡：在OFDM系统中，由于信道传输的不确定性，需要进行信道估计与均衡。