基于MATLAB的OFDM系统仿真及性能分析

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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。

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数集。

函数集{t n ωcos }， {t m ωsin } (n,m=0,1,2…)的正交性是指在区间(T t t +00,)内有正弦函数同理：)0()()(2/0cos *cos 00===≠⎪⎩⎪⎨⎧=⎰+m n m n m n T T tdt m t n T t t ωω 其中ωπ2=T （1-1）根据上述理论，令N 个子信道载波频率为)(1t f ,)(2t f ,……,)(t f N ，并使其满足下面的关系：),1(,/0N k T k f f N k ⋯=+=，其中N T 为单元码持续时间。

用MATLAB实现OFDM仿真分析

3.1计算机仿真仿真实验是掌握系统性能的一种手段。

它通过对仿真模型的实验结果来确定实际系统的性能。

从而为新系统的建立或系统的改进提供可靠的参考。

通过仿真，可以降低新系统失败的可能性，消除系统中潜在的瓶颈。

优化系统的整体性能，衡量方案的可行性。

从中选择最后合理的系统配置和参数配置。

然后再应用于实际系统中。

因此，仿真是科学研究和工程建设中不可缺少的方法。

3.1.1仿真平台硬件CPU Pentium III 600MHZ内存：128M SDRAM软件操作系统：MiCrOSOft Win dows2000 版本5.0仿真软件：The Math Works Inc. MatIab 版本6.5包括MATLAB 6.5的M文件仿真系统。

MatIab是一种强大的工程计算软件。

目前最新的6.x版本（Windows环境）是一种功能强、效率高、便于进行科学和工程计算的交互式软件包。

其工具箱中包括：数值分析、矩阵运算、通信、数字信号处理、建模和系统控制等应用工具程序，并集应用程序和图形于一便于使用的集成环境中。

在此环境下所解问题的MatIab语言表述形式和其数学表达形式相同，不需要按传统的方法编程。

MatIab的特点是编程效率高，用户使用方便，扩充能力强，语句简单，内涵丰富，高效方便的矩阵和数组运算，方便的绘图功能。

3.1.2基于MATLAB勺OFDMK统仿真链路根据OFDM基本原理，本文给出利用MATLA编写OFD系统的仿真链路流程。

串行数据经串并变换后进行QDPS数字调制，调制后的复信号通过N点IFFT变换，完成多载波调制，使信号能够在N个子载波上并行传输，中间插入10训练序列符号用于信道估计，加入循环前缀后经并串转换、D /A后进入信道,接收端经过N点FFT变换后进行信道估计，将QDPS解调后的数据并串变换后得到原始信息比特。

本文采用MATLA语言编写M文件来实现上述系统。

M文件包括脚本M文件和函数M文件，M文件的强大功能为MATLA的可扩展性提供了基础和保障，使MATLA能不断完善和壮大，成为一个开放的、功能强大的实用工具。

用MATLAB实现OFDM仿真分析

3.1 计算机仿真仿真实验是掌握系统性能的一种手段。

它通过对仿真模型的实验结果来确定实际系统的性能。

从而为新系统的建立或系统的改进提供可靠的参考。

通过仿真，可以降低新系统失败的可能性，消除系统中潜在的瓶颈。

优化系统的整体性能，衡量方案的可行性。

从中选择最后合理的系统配置和参数配置。

然后再应用于实际系统中。

因此，仿真是科学研究和工程建设中不可缺少的方法。

3.1.1 仿真平台●硬件CPU：Pentium III 600MHz内存：128M SDRAM●软件操作系统：Microsoft Windows2000 版本5.0仿真软件：The Math Works Inc. Matlab 版本6.5包括MATLAB 6.5的M文件仿真系统。

Matlab是一种强大的工程计算软件。

目前最新的6.x版本 (windows环境)是一种功能强、效率高、便于进行科学和工程计算的交互式软件包。

其工具箱中包括:数值分析、矩阵运算、通信、数字信号处理、建模和系统控制等应用工具程序，并集应用程序和图形于一便于使用的集成环境中。

在此环境下所解问题的Matlab语言表述形式和其数学表达形式相同，不需要按传统的方法编程。

Matlab的特点是编程效率高，用户使用方便，扩充能力强，语句简单，内涵丰富，高效方便的矩阵和数组运算，方便的绘图功能。

3.1.2 基于MATLAB的OFDM系统仿真链路根据OFDM 基本原理，本文给出利用MATLAB编写OFDM系统的仿真链路流程。

串行数据经串并变换后进行QDPSK数字调制，调制后的复信号通过N点IFFT变换，完成多载波调制，使信号能够在N个子载波上并行传输，中间插入10训练序列符号用于信道估计，加入循环前缀后经并串转换、D /A后进入信道,接收端经过N点FFT变换后进行信道估计，将QDPSK解调后的数据并串变换后得到原始信息比特。

本文采用MATLAB语言编写M文件来实现上述系统。

M文件包括脚本M文件和函数M文件，M文件的强大功能为MATLAB的可扩展性提供了基础和保障,使MATLAB能不断完善和壮大，成为一个开放的、功能强大的实用工具。

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调制与解调性能仿真与分析

案所采纳。
１ＯＦＤＭ原理
ＯＤＦＭ的主要思想是将串行的数据流串并转换成比特速率较低的Ｊ个并行支路码流，每个支路码７ｖ流再调制在一个子载波上，最后将每个子载波合成输出。由于这些子载波信号相互正交，使得各子载波的频谱可以重叠，大大提高了频谱效率。ＯＤＦＭ系统作为一种特殊的多载波系统，每个数据周期为，设数据流被串并转换为 Ⅳ路并行低速
调的基本原理框图如图１所示。
审 — ■ 州ｌ并直 —．＿■ －Ｆ — 并．
这样用Ｉｎ１ＦＦ／Ｔ模块就可实现ＯＤ系统的调制解调过程，大简化了系统的硬件构成。ＦＭ调制解ＦＦＭ大ＯＤ
转．并－ ■ 叵并－Ｆ—串１串－Ｆ转４＊转－Ｔ＿ｔ ■ ．Ｉ转，
被无线局域网标准ＩＥ８２１ａＩＥ８２１ｇＩＥ８２１，ｉｅｌ／ＨｇｅｏｍａｃＡｐ）ＥＥ０．ｌ，Ｅ０．ｌ，Ｅ０．Ｈｐｒｎ２（ｉＰｒｒｎｅＬＮｔｅ以及ＥＥ６ａｈｆｙ２
数字音频广播（Ａ）ＤＢ、数字用户环（Ｓ）地面数字电视系统（Ｖ＿，Ｄ）４ｘＬ，ＤＤＢＴＩＢ、代移动通信（）Ｓ第４等技术方Ｇ
据符号ｄ，以对ｓ进行逆变换，Ｆ得到可即兀’
（２）
（３）
可以看到时域数据信号ｓ等效对频域数据信号ｄ进行Ｉ丌运算。同样在接收端，Ｆ为了恢复出原始的数
ｄ∑ｓｐｊｒ＝唧， ≤≤ ＿，Ｆｋ（２告）ｅ－ｒ导ｘ０ Ⅳ１

基于Matlab的OFDM系统仿真与性能分析

932009年第01期，第42卷通信技术 Vol.42，No.01,2009总第205期 Communications Technology No.205,Totally收稿日期：2008-06-27。

基金项目：863创新基金资助项目（编号：2007ＡＡＪ129）。

作者简介：陈长兴（1964-），男，教授，硕士生导师,主要研究方向为信号处理；郑洪涛（1983-），男，硕士研究生，主要研究方向为现代信号处理及应用；巩林玉（1981-），男，硕士研究生，主要研究方向为现代信号处理及应用。

0 引言当今移动通信正朝向更快的传输速率、更好的通信质量、更高的频谱利用率和更大的系统容量方向发展。

正交频分复用技术（Orthogonal Frequency-division Multiplexing ）以其频谱利用率高、抗频率选择性衰落或窄带干扰等优点能够很好地适应上述移动通信的发展趋势。

它现已成功应用在DAB 、DVB [1]和HIPERLAN [2]，具有广阔的发展前景。

1 OFDM 基本原理OFDM 的基本思想是将高速串行数据流变为低速并行数据流，分别调制在多个正交的子载波上并行传输。

一个OFDM 符号之内包含很多个经过相移键控（PSK ）或者正交幅度调制（QAM ）的子载波，一个从s t t =开始的OFDM 符号可以表示为[3]：()()()10Re 2exp 2πN i s i s i s t d rect t t T j f t t -=ìüïïéù=---íýëûïïîþå,基于Matlab 的OFDM 系统仿真与性能分析陈长兴，郑洪涛，巩林玉（空军工程大学，陕西西安 710051）【摘要】正交频分复用技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing ）是第四代移动通信技术的核心技术。

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。

基于Matlab的OFDM仿真实现及性能分析1

射频带宽 Bm = ( N + 1) ( Rs/N ); 频谱利用率 = Rb /Bm = [ N / ( N + 1) ] log2M 。 OFDM 系统对子载波的分离和正交都是通过 DSP来完成的。其数字实现主要是应用了快速傅里叶变换 ( FFT ) 及其反变换 ( IFFT ), 如图 3 所示。输入已经过调制 ( 符号匹配 ) 的复信号经过串 /并变换后, 进行 IDFT 或 IFFT 和并 /串变换 , 然后插入保护间隔, 再经过数 /模变换后形成 OFDM 调制后的信
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中国传媒大学学报自然科学版
第 17 卷
文首先简要介绍 OFDM 基本原理 , 在这个基础上建立了 OFDM 仿真模型 , 然后通过加保护时隙及多径干扰, 分析 OFDM 系统在 AWGN 和多径 Ray leigh 衰落信道下的性能 , 最后给出仿真结果。
此正交。经信源编码的信号是串行输入的。所以, 进入 OFDM 系统之后首先要经过一个串并变换 ( S / P 变换 ) , 分解成多个子载波, 如图 1 所示。由于子载波相互正交 , 子载波在其他的子载波的峰值频率点是过零点的 , 如图 2 所示。虽然它们在频谱上有叠加, 但是并不会相互干扰。
图 5 原始的 4QAM 星座图
4 2 多径干扰的影响在仿真中用 G 来设置保护间隔与信号时间的比率。若选择 G = 1 /4 , 那么保护间隔的持续时间 = 56 s。然后固定 SNR 的值为 6dB。通过改变多
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中国传媒大学学报自然科学版
第 17 卷
首先 , 令 m ulti m e= 0 s, 即无多径干扰时的接收星座图如图 7 所示。然后分别令 m ulti m e = 20 s 、 50 s , 60 s仿真得到接收星座图如 10 、 11 、 12 所示。径时延 mu lti me , 来观察多径干扰对接收信号的影响。从以上四个图中, 我们可以得到一个直观的结论 , 当多径时延小于保护间隔的时候, 保护间隔能起到一

基于MATLAB的OFDM系统设计与仿真

基于MATLAB的OFDM系统设计与仿真OFDM（正交频分复用）是一种高效的调制技术，广泛应用于无线通信系统中。

本文将基于MATLAB对OFDM系统进行设计与仿真，并介绍其主要步骤和关键技术。

首先，我们需要对OFDM系统进行建模。

OFDM系统由发送端和接收端两部分组成。

发送端主要包括数据源、调制器、IFFT以及保护间隔插入器。

接收端主要包括保护间隔删除器、FFT、解调器以及数据恢复。

在发送端，我们首先生成要传输的数据序列。

然后通过调制器将数据转换为带符号的复数序列。

接着，通过将复数序列进行IFFT，将频域数据转换为时间域信号。

在转换过程中，需要注意对数据进行零填充，以确保IFFT输出的结果长度是原始数据长度的整数倍。

最后，通过保护间隔插入器插入保护间隔，以减小信号之间的干扰。

在接收端，我们首先对接收到的信号进行保护间隔删除。

然后，通过FFT将时域信号转换为频域信号。

接着，通过解调器将复数序列转换为二进制数据。

最后，进行数据恢复，解码得到发送方发送的原始数据。

为了验证OFDM系统的性能，我们需要进行信道建模和误码率性能评估。

在信道建模中，我们可以选择多径信道模型，例如Rayleigh信道。

根据信道模型的不同，我们可以添加多径衰落和噪声等效果，从而模拟实际的信道环境。

在误码率性能评估中，我们可以通过比较接收到的数据与发送的原始数据，计算误码率。

在MATLAB中，我们可以使用信号处理工具箱和通信工具箱来实现这些功能。

信号处理工具箱提供了丰富的功能和算法，例如IFFT和FFT，用于信号处理和频谱分析。

通信工具箱则提供了OFDM系统建模和仿真所需的函数和工具，例如调制器、解调器等。

在进行OFDM系统设计与仿真时，我们可以根据不同的场景和需求进行调整和优化。

例如，可以尝试不同的调制方式、不同的子载波数量和间距，以及不同的保护间隔长度。

此外，还可以改变不同参数下的OFDM系统性能，如带宽利用率、误码率等。

总之，基于MATLAB的OFDM系统设计与仿真是一项重要的研究工作。

基于Matlab的OFDM系统仿真及分析

技 FFT 运算的结果进行整数倍频偏的估计。这些参数估计完成后, 就可以进行数据解调了。先对数据部分进行完整的频偏补偿,然
术后根据估计的 FFT 窗口位置进行 FFT 运算得到频域的数据,进行解调。然后在对应于导频的子载波位置上提取出导频信息,根
创据导频信息估计出剩余定时误差以及剩余的信道响应误差,将误差量送入环路进行跟踪。当收到所有数据后,重新回到信号到
软件时空
基于 Matlab 的 OFDM 系统仿真及分析
Simulation and Performance Analysis of OFDM System Based on Matlab
(东华大学) 秦晓婷陈光
QIN Xiao-ting CHEN Guang
摘要: 正交频分复用技术是第四代移动通信技术的核心技术。文章首先简要介绍了 OFDM 的基本原理 , 就 OFDM 技术进行了
对信号进行采样:
《微计算机信息》2011 年第 27 卷第 1 期
对接收信号进行 DFT 变换,在较大 N 和小的下可近似为:
是 ICI 部分, 是高斯白噪声部分。
可以看成是功率为从均匀分布。
,相位在[-π,π]服
4 OFDM 仿真基本流程描述
首先根据短训练字的特性进行相关运算,进行信号到达检测, 当检测到相关值大于门限一定次数后,认为有信号到达。然后根据长训练字的特性,进行相关运算,进行 OFDM 符号 FFT 窗口起始位置的估计。估计出 FFT 窗口的位置后,先在时域进行小频偏的估计,将两个长训练字进行小频偏补偿后,进行 FFT 运算,根据
文献标识码: B

OFDM完整仿真过程及解释(MATLAB)

OFDM完整仿真过程及解释（MATLAB）OFDM（正交频分复用）是一种多载波调制技术，在无线通信系统中得到广泛应用。

其基本原理是将高速数据流分成多个较低速的子载波，使得每个子载波的传输速率降低，从而提高了系统的可靠性和抗干扰性能。

以下是OFDM的完整仿真过程及解释。

1. 生成数据：首先，在MATLAB中生成需要传输的二进制数据，可以使用随机数生成函数randi(生成0和1的二进制序列。

2.编码：将生成的二进制数据进行编码，例如使用卷积码、块码等编码方式。

编码可以提高数据传输的可靠性，对抗信道中的噪声和干扰。

3.映射：将编码后的数据映射到调制符号，例如使用QPSK、16-QAM 等调制方式。

调制方式决定了每个符号所携带的比特数，不同调制方式具有不同的抗噪声和传输速率性能。

4.并行-串行转换：将映射后的调制符号进行并行-串行转换，将多个并行的调制符号转换为串行的数据流。

这是OFDM的关键步骤，将高速数据流分成多个较低速的子载波。

5. 添加保护间隔：为了消除多径传播引起的码间干扰，需要在串行数据流中插入保护间隔（Guard Interval），通常是循环前缀。

保护间隔使得子载波之间相互正交，从而避免了码间干扰。

6.IFFT：对添加保护间隔后的数据进行反快速傅里叶变换（IFFT），将时域信号转换为频域信号。

IFFT操作将子载波映射到频域，每个子载波代表系统的一个子信道。

7.添加导频：在OFDM符号的频域信号中添加导频，用于估计信道的频率响应和相位差。

导频通常位于频谱的首尾或者分布在整个频谱中，用于信道估计和均衡。

8.加载子载波：将导频和数据子载波合并，形成完整的OFDM符号。

数据子载波携带着编码后的数据，导频子载波用于信道估计。

9.加性高斯白噪声（AWGN）信道：将OFDM符号通过加性高斯白噪声信道进行传输。

AWGN信道是一种理想化的信道模型，可以模拟实际信道中的噪声和干扰。

10.解调：接收端对接收到的OFDM符号进行解调，包括载波恢复、频偏补偿、信道估计和均衡等操作。

用MATLAB实现OFDM仿真分析

3.1 计算机仿真仿真实验是掌握系统性能的一种手段。

它通过对仿真模型的实验结果来确定实际系统的性能。

从而为新系统的建立或系统的改进提供可靠的参考。

通过仿真，可以降低新系统失败的可能性，消除系统中潜在的瓶颈。

优化系统的整体性能，衡量方案的可行性。

从中选择最后合理的系统配置和参数配置。

然后再应用于实际系统中。

因此，仿真是科学研究和工程建设中不可缺少的方法。

Matlab是一种强大的工程计算软件。

目前最新的6.x版本 (windows环境)是一种功能强、效率高、便于进行科学和工程计算的交互式软件包。

其工具箱中包括:数值分析、矩阵运算、通信、数字信号处理、建模和系统控制等应用工具程序，并集应用程序和图形于一便于使用的集成环境中。

在此环境下所解问题的Matlab语言表述形式和其数学表达形式相同，不需要按传统的方法编程。

Matlab的特点是编程效率高，用户使用方便，扩充能力强，语句简单，内涵丰富，高效方便的矩阵和数组运算，方便的绘图功能。

3.1.2 基于MATLAB的OFDM系统仿真链路根据OFDM 基本原理，本文给出利用MATLAB编写OFDM系统的仿真链路流程。

本文采用MATLAB语言编写M文件来实现上述系统。

基于matlab的OFDM的仿真和研究

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第二部分:OFDM的原理
OFDM技术是一种多载波调制技术，其特点是各副载波相互正交。设{fm}是一组载波频率，各载波频率的关系为：{fm}=f0+m/T m=0 1 2 „N-1 （1）式中，T是单元码的持续时间，f0是发送频率。作为载波的单元信号组定义为:式中l的物理意义对应于“帧 ”（即在第l时刻有m路并行码同时发送）。其频谱相互交叠。 OFDM是由一系列在频率上等间隔的副载波构成，每个副载波数字符号调制，各载波上的信号功率形式都是相同的。在接收端，是个逆过程，可以解调出相应的载波，这就是OFDM的基本原理。当传输信道中出现多径传播时，在接收副载波间的正交性将被破坏，使得每个副载波上的前后传输符号间以及各副载波之间发生相互干扰。为解决这个问题，就在每个OFDM传输信号前插入一保护间隔，它是由OFDM信号进行周期扩展而来。只要多径时延不超过保护间隔，副载波间的正交性就不会被破坏。
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致谢
本人研究及学位论文是在我的导师余庚老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。在此谨向余老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。在此，我还要感谢在一起愉快的度过大学生活的通信 0802的同学，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们!
意义： OFDM利用载波间的正交性进一步提高频谱利用率,而且可以抗窄带干扰和多径衰落。它通过多个正交的子载波将串行的数据并行传输,可以增大码元的宽度,减少单个码元占用的频带,抵抗多径引起的频率选择性衰落;可以有效克服码间串扰( ISI) ,降低系统对均衡技术的要求,适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输，而且信道利用率很高, 所以它对未来的通信作用很大，对其研究和仿真能更好的体会OFDM的各种优秀的性能。

本科毕业设计：基于MATLAB的OFDM系统仿真及分析

摘要正交频分复用(OFDM) 是第四代移动通信的核心技术。

该文第一简要介绍了OFDM的进展状况及大体原理, 文章对OFDM 系统调制与解调技术进行了解析，取得了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，论述了运用IDFT 和DFT 实现OFDM 系统的本源所在,重点研究了理想同步情形下,保护时隙(CP)、加循环前缀前后和不同的信道内插方式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运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估量方式对OFDM系统误码率影响的比较曲线,得出了较理想的结论。

关键词:正交频分复用;仿真;循环前缀;信道估量Title: MATLAB Simulation and Performance Analysis of OFDM SystemABSTRACTOFDM is the key technology of 4G in the field of mobile communication. In this article OFDM basic principle is briefly introduced.This paper analyzes the modulation and demodulation of OFDM system, obtaining a general expression of OFDM mark, and giving the design formulas of system parameters, principle of windowing technique, OFDM system model based on IFFT/FFT, the origin which achieves the OFDM system by using IDFT and DFT. Then, the influence of CP and different channel estimation on the system performance is emphatically analyzed respectively in Gauss and Rayleigh fading channels in the condition of ideal synchronization. Besides, based on the given system model OFDM system is computer simulated with MATLAB language and the referential design procedure is given. Finally, the BER curves of CP and channel estimation are given and compared. The conclusion is satisfactory.KEYWORDS:OFDM; Simulation; CP; Channel estimation目次1 概述 (1)OFDM的进展及其现状 (2)OFDM的优缺点 (2)2 OFDM的大体原理 (4)基于IFFT/FFT 的OFDM 系统模型 (4)OFDM信号的频谱特性 (7)0FDM 系统调制与解调解析 (8)加窗 (10)3 循环前缀及信道估量对系统误码率的改善分析 (13)循环前缀 (13)OFDM系统的峰值平均功率比 (17)信道估量 (18)3.3.1信道估量概述 (18)3.3.2基于导频的信道估量方式 (19)3.3.3信道的插值方式 (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)1 概述随着移动通信和无线因特网需求的不断增加，愈来愈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峻的频率选择性衰落。

精华资料基于matlab的ofdm系统仿真

精华资料基于matlab的ofdm系统仿真论文题目: 基于MATLAB的OFDM系统仿真学院: 专业年级: 学号: 姓名: 指导教师、职称:2010 年 12 月 10 日基于Matlab的OFDM系统仿真摘要:正交频分复用,OFDM,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。

正交频分复用OFDM是第四代移动通信的核心技术。

论文首先简要介绍了OFDM基本原理。

在给出OFDM系统模型的基础上～用MATLAB语言实现了整个系统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～对OFDM系统误码率影响的比较曲线～得出了较理想的结论～通过详细分析了了技术的实现原理～用软件对传输的性能进行了仿真模拟并对结果进行了分析。

介绍了OFDM技术的研究意义和背景及发展趋势,还有其主要技术和对其的仿真:具体如下:首先介绍了OFDM的历史背景,发展现状及趋势,研究意义和研究目的及研究方法和OFDM的基本原理,基本模型,OFDM的基本传输技术及其应用,然后介绍了本课题所用的仿真工具软件MATLAB,并对其将仿真的OFDM各个模块包括信道编码,交织,调制方式,快速傅立叶变换及无线信道进行介绍,最后是对于OFDM的流程框图进行分析和在不影响研究其传输性的前提下进行简化,并且对其仿真出来的数据图形进行分析理解:关键词:OFDM;MATLAB;仿真一、OFDM的意义及背景现代通信的发展是爆炸式的。

从电报、电话到今天的移动电话、互联网，人们从中享受了前所未有的便利和高效率。

从有线到无线是一个飞跃，从完成单一的话音业务到完成视频、音频、图像和数据相结合的综合业务功能更是一个大的飞跃。

在今天，人们获得了各种各样的通信服务，例如，固定电话、室外的移动电话的语音通话服务，有线网络的上百兆bit的信息交互。

但是通信服务的内容和质量还远不能令人满意，现有几十Kbps传输能力的无线通信系统在承载多媒体应用和大量的数据通信方面力不从心:现有的通信标准未能全球统一，使得存在着跨区的通信障碍;另一方面，从资源角度看，现在使用的通信系统的频谱利用率较低，急需高效的新一代通信系统的进入应用。