基于MATLAB的OFDM通信系统模型仿真开题报告_精品文档.doc

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论文（设计）开题报告书

题目＿基于MATLAB的OFDM＿＿＿

＿通信系统模型仿真＿＿＿＿＿

学生姓名＿＿崔剑＿＿＿＿＿＿＿

学号

专业班级＿＿应用电子09201班＿＿

指导教师＿＿毛小燕＿

2012年3月10日

论文（设计）题目

基于MATLAB的OFDM通信系统模型仿真

课题目的、意义及相关研究动态：

目的、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（IntersymbolInterference,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（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCMMulti-CarrierModulation，多载波调制的一种。

研究动态：

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。

OFDM是正交频分复用的英文缩写。

正交频分复用是一种特殊的多载波传输方案。

OFDM应用离散傅里叶变换（DFT）和其逆变换（IDFT）方法解决了产生多个互相正交的子载波和从子载波中恢复原信号的问题。

这就解决了多载波传输系统发送和传送的难题。

应用快速傅里叶变换更使多载波传输系统的复杂度大大降低。

从此OFDM技术开始走向实用。

但是应用OFDM系统仍然需要大量繁杂的数字信号处理过程，而当时还缺乏数字处理功能强大的元器件，因此OFDM技术迟迟没有得到迅速发展。

近些年来，集成数字电路和数字信号处理器件的迅猛发展，以及对无线通信高速率要求的日趋迫切，OFDM技术再次受到了重视。

在上个世纪60年代已经提出了使用平行数据传输和频分复用（FDM）的概念。

1970年，美国发明和申请了一个专利，其思想是采用平行的数据和子信道相互重叠的频分复用来消除对高速均衡的依赖，用于抵制冲激噪声和多径失真，而能充分利用带宽。

这项技术最初主要用于军事通信系统。

但在以后相当长的一段时间，OFDM理论迈向实践的脚步放缓了。

由于OFDM各个子载波之间相互正交，采用FFT实现这种调制，但在实际应用中，实时傅立叶变换设备的复杂度、发射机和接收机振荡器的稳定性以及射频功率放大器的线性要求等因素部成为OFDM技术实现的制约条件。

在二十世纪80年代，MCM获得了突破性进展，大规模集成电路让FFT技术的实现不再是难以逾越的障碍，一些其它难以实现的困难也部得到了解决，自此，OFDM走上了通信的舞台，逐步迈向高速数字移动通信的领域

课题的主要内容（观点）、创新之处：

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。

研究方法、设计方案或论文撰写提纲：

研究方法：

要进行OFDM系统的研究,需建立一个完整的OFDM系统.我们采用MATLAB搭建一个OFDM链路层系统模型.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QPSK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.

设计方案：

整个系统的流程为:

产生二进制数据→经过RS编码→QPSK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→QPSK解调→RS译码→进行误码率计算.

论文撰写提纲：

1.设计目的、摘要、关键词。

2.总体设计

3.硬件设计

4.软件设计

5.参考文献

完成期限和预期进度：

2012年2月—2012年3月查阅资料

2012年3月—2012年3月15日设计方案确定

2012年3月—2012年4月论文定稿

2012年4月—2012年4月15日完成系统仿真

2012年4月20日参加毕业答辩

主要参考资料：

[1]胡汉才单片机原理及接口技术[M]北京:

清华大学出版社,1996

[2]TakeshitaOY,FossorierMPC,CostelloDJJr.Anewtechniqueforcomputingtheweightspectrumofturbocodes[J].IEEETrans.Commun,2000,41（5）:

251-253.

[3]LiYe.Pilot-Symbol-aidedChannelEstimationforOFDMinWirelessSystems[J].IEEETransactionsonVehicularTechnology,2000,49（04）:

1207-1215.

[4]邱关源电路（第四版）[M]北京:

高等教育出版社,2001

[5]王文博郑侃宽带无线通信OFDM技术[M]北京：

人民邮电出版社，2003

[6]NikopourHosein.Turbo-CodedOFDMTransmissionOveraNonlinearChannel[J].IEEETransactionsonVehicularTechnology，2005,54（04）:

1361-1371.

[7]黄永安马路刘慧敏MATLAB7.0/Simulink6.0建模仿真开发与高级工程应用[M]北京：

清华大学出版社，2006

[8]王正林王胜开MATLAB/Simulink与控制系统仿真[M]北京：

电子工业出版社，2007

[9]王华李有军刘建存MATLAB电子仿真与应用教程[M]北京：

国防工业出版社，2007

[10]王乾基于MATLAB/SIMULINK的多载波无线通信系统仿真及性能分析[D]中国海洋大学，2007

[11]孙志雄基于MATLAB的OFDM系统仿真分析[J].信息技术，2007，（12）：

155-160.

[12]秦连铭王香丽OFDM技术应用现状及前景展望[J].中国科技信息，2009，（21）：

26-27.

[13]段炳玺基于SystemView与MATLAB的OFDM仿真及研究[D]兰州大学，2009

指导教师意见：

签名：

年月日

开题报告会纪要

时间

地点

与

会

人

员

姓名

职务（职称）

姓名

职务（职称）

姓名

职务（职称）

会议记录摘要：

会议主持人：

记录人：

年月日

教学院工作小组意见

负责人签名：

年月日