移动通信系统课设OFDM系统仿真.docx

1、移动通信系统课设OFDM系统仿真移动通信系统课程设计报告OFDM系统仿真(一) 题目要求：1) OFDM128路传输；2) QPSK调制3) AWGN信道4) 3径或4径瑞利衰落信道(二) 相关原理：1) OFDM：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(ISI) 。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上可以看成平坦性衰落，从而可以消除码间串扰，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。2) QPSK调制：将每

2、两个相连比特组在一起形成双比特码元，它的四种状态用4个不同的相位表示；3) 导频与均衡：在OFDM信息序列中插入已知的导频序列，通过信道后将其提取得，做频域除法得传输函数，再通过线性插值后得到每个信道频率响应，均衡滤波传输函数；4) 循环前缀：循环前缀(Cyclic Prefix, CP)是将OFDM符号尾部的信号搬移到头部构成的。用来消去码间干扰，通常取长度（为信道冲激响应持续时间）5) 分组交织：为了解决成串的比特差错问题，采用了交织技术：把一条消息中的相 继比特分散开的方法，即一条信息中的相继比特以非相继方式发送，这样即使在传输过程中发生了成串差错，恢复成一条相继比特串的消息时，差错也就

3、变成单个（或者长度很短）的错误比特，这时再用信道纠正随机差错的编码技术（FEC）消除随机差错。纠错数(三) 基本思路：说明：1) 编码：使用216卷积码；相关代码：%卷积编码%ori_data_t_1=reshape(ori_data_t,num_inf,2*channell); %58*192ori_data_t_2=zeros(num,2*channell); %128*192for i = 1:2*channell seq = ori_data_t_1(:,i); seq_code = encode216(seq); ori_data_t_2(:,i) = seq_code;endori

4、_data=reshape(ori_data_t_2,1,2*num*channell); %1*24576编码函数：function code=encode216(m)%输入信息序列%g1=1,0,0,0,0,0;g2=1,1,0,0,1,1;trel=poly2trellis(6,40 63);%定义网格m1=m,0,0,0,0,0,0;code=convenc(m1,trel);%卷积码编码2) 交织：交织深度为32；相关代码：%编码交织%ori_data1=reshape(ori_data,deep,(2*num*channell)/deep); %768*32ori_data2=re

5、shape(ori_data1,1,2*num*channell); %1*245763) QPSK调制：转换为96路相位信号（复数）；代码：%QPSK调制%ori_data_0=reshape(ori_data2,2,channell*num); %拆分成两行12288列ori_data_1=bi2de(ori_data_0,left-msb); %QPSK的未调制数据 12288列M=4的数据de_OFDM_1=modem.pskmod(4); %生成调制器对象，设置qpsk调制QPSK_data=modulate(de_OFDM_1,ori_data_1); %1*12288复数形式%c

6、hannel_data=reshape(QPSK_data,channell,num); %拆分成128行，每行10个复数 128*10channel_data=reshape(QPSK_data,num,channell); %拆分成128行，每行96个复数 128*964) 插入导频：32路已知序列；代码：%插入导频信号%pliot_1=2*rand(128,32);pliot_2=2*rand(128,32); %插入的导频信号，实数pliot=pliot_1+pliot_2*1i; %插入的导频信号，复数channel_data_1=zeros(128,128);for i = 0:3

7、1 channel_data_1(:,4*i+1)=pliot(:,i+1); channel_data_1(:,4*i+2)=channel_data(:,3*i+1); channel_data_1(:,4*i+3)=channel_data(:,3*i+2); channel_data_1(:,4*i+4)=channel_data(:,3*i+3);end5) OFDM调制：使用IFFT；相关代码：%OFDM信号产生%IFFT_data=zeros(128,128);for i = 1:128 IFFT_data(:,i)=ifft(channel_data_1(:,i),128);

8、%128*128ifft数据endr_ifft_data=real(IFFT_data); %实部 128*128i_ifft_data=imag(IFFT_data); %虚部 128*1286) 插入循环前缀：这里选取长度为32；相关代码：%加入循环前缀%r_data=r_ifft_data(num-num/4+1:num,:);r_ifft_data; %保护间隔取传送数据的四分之一i_data=i_ifft_data(num-num/4+1:num,:);i_ifft_data; %160*1287) 并串转换：转换成1路；代码：%并串转换%r_out=reshape(r_data,1

9、,(num+num/4)*channel); %1*1600i_out=reshape(i_data,1,(num+num/4)*channel); %1*1600data=r_out+i_out.*1i;8) AWGN：加入信噪比-1020dB的噪声；代码： %AWGN信道%data_AWGN=awgn(data,SNR,measured) ;%加入噪声9) 串并转换：转换成128路；代码：%串并转换%r_rcv_data1=reshape(r_rcv_data,num+num/4,channel);i_rcv_data1=reshape(i_rcv_data,num+num/4,chann

10、el);10) OFDM解调：FFT快速算法；代码：%OFDM解调FFT%de_OFDM_data=zeros(128,128);for i = 1:128 de_OFDM_data(:,i)=fft(rcv_data(:,i),128); %128*128矩阵end11) 去导频：取出过信道后导频序列；12) 信道估计：计算收到每一路导频序列的，已知导频序列的，得到信道，利用线性插值得到每一路信息序列的；13) 均衡：将每一路信号，得到均衡后的信号频域 ，然后得到；代码：%信道估计与均衡（新的）depliot=zeros(128,32);for i = 0:31 depliot(:,i+1)

11、=de_OFDM_data(:,4*i+1);enddepliot_1=zeros(128,32);depliot_2=zeros(32,128);de_OFDM_0=zeros(128,32);for i = 1:32 depliot_1(:,i)=pliot(:,i)./depliot(:,i);% depliot_2(i,:)=reshape(depliot_1(:,i),1,128);% x=1:128;% hx=1:128;% de_OFDM_0(:,i)=interp1(x,depliot_2(i,:),hx,pchip); %线性插值endde_OFDM_1=zeros(128,

12、128);for i= 0:30 de_OFDM_1(:,4*i+1)=depliot_1(:,i+1); de_OFDM_1(:,4*i+2)=depliot_1(:,i+1)+(depliot_1(:,i+2)-depliot_1(:,i+1)/4; de_OFDM_1(:,4*i+3)=depliot_1(:,i+1)+(depliot_1(:,i+2)-depliot_1(:,i+1)/2; de_OFDM_1(:,4*i+4)=depliot_1(:,i+1)+(depliot_1(:,i+2)-depliot_1(:,i+1)/4*3;endde_OFDM_1(:,125)=dep

13、liot_1(:,32);de_OFDM_1(:,126)=depliot_1(:,32);de_OFDM_1(:,127)=depliot_1(:,32);de_OFDM_1(:,128)=depliot_1(:,32);de_OFDM_2=de_OFDM_data.*de_OFDM_1; %还原数据de_OFDM_3=;for i = 2:4:126 de_OFDM_3=de_OFDM_3,de_OFDM_2(:,i:i+2); %提取出128*96数据部分end14) 并串转换：变为96路信息序列；代码：%并串转换%de_OFDM_data3=reshape(de_OFDM_3,1,channell*num); %128*9615) QPSK解调：还原调制前的数据；代码：%QPSK解调%de_OFDM_data3_real=real(de_OFDM_data3);de_OFDM_data3_imag=imag(de_OFDM_data3);de_OFDM_4=zeros(1,2*length(de_OFDM_data3_real);%求方差%sigma=sum(abs(real(de_OFDM_data3)-real(QPSK_data)+abs(imag(de_OFDM_data3)-imag(QPSK_data)/(2*length(de_OFDM_data3_r