(2015届通信工程毕设)OFDM调制解调系统仿真与结果分析
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。
实验四 OFDM调制解调仿真
实验四 OFDM调制解调仿真一、实验目的1.了解OFDM调制解调的原理。
2.学会用星座图分析系统性能。
二、实验内容1.编写MATLAB程序,实现OFDM系统调制解调。
2.绘制各步骤图形并分析系统特性。
三、实验代码1)程序主代码clear all;close all;N=input('请输入码元数');SNR=input('请输入信噪比');xx=randint(1,4*N);figure(1),stem(xx,'.k');title('原序列');B=0;for m=1:4:4*NA=xx(m)*8+xx(m+1)*4+xx(m+2)*2+xx(m+3);B=B+1;ee(B)=A;endfigure(2),stem(ee,'.b');title('化为0~15的码元');yy=star(ee,N);figure(3),plot(yy,'.r');title('映射后的星座图');ff=ifft(yy,N);N1=floor(N*1/4);N3=floor(N*3/4);N5=floor(N*5/4);figure(4),stem(ff,'.m');title('傅里叶反变换后');for j=1:N1ss(j)=ff(N3+j);for j=1:Nss(N1+j)=ff(j);endfigure(5),stem(ss,'.k');title('加N/4循环前后缀');%ss=wgn(1,N5,0,10,'dBW','complex');ss=awgn(ss,SNR);figure(6),stem(ss,'.m');title('加入噪声后');zz=fft(ss((N1+1):N5),N);figure(7),plot(zz,'.b');title('傅里叶变换后');rr=istar(zz,N);figure(8),plot(rr,'.r');title('纠错后的星座图');dd=decode(rr,N);figure(9),stem(dd,'.m');title('星座图纠错并解码后');%bb=d2b(dd,N);bb=d2bb(dd,N);figure(10),stem(bb,'.b');title('转化为0/1比特流后');2)十进制转二进制函数%十进制转二进制function bb=d2b(dd,N)for j=1:N*4bb(j)=0;endfor j=1:4:N*4bb1=dec2bin(dd(floor(j/4)+1),4); for k=1:4bb(4*(j-1)+k)=bb1(k);endend3)十进制转化为01比特流函数%十进制转化为01比特流function bb=d2bb(dd,N)for j=1:N*4bb(j)=1;endwhile(j<=N*4)N1=ceil(j/4)a4=mod(dd(N1),2);dd(N1)=floor(dd(N1)/2); a3=mod(dd(N1),2);dd(N1)=floor(dd(N1)/2); a2=mod(dd(N1),2);dd(N1)=floor(dd(N1)/2); a1=mod(dd(N1),2);bb(j)=a1;j=j+1;bb(j)=a2;j=j+1;bb(j)=a3;j=j+1;bb(j)=a4;j=j+1;end4)星座图逆映射函数%星座图逆映射function yy=decode(rr,N)for j=1:Nswitch(rr(j))case -3-3*i yy(j)=0;case -3-iyy(j)=1;case -1-3*i yy(j)=2;case -1-iyy(j)=3;case -3+3*iyy(j)=4;case -3+iyy(j)=5;case -1+3*i yy(j)=6;case -1+iyy(j)=7;case 3-3*i yy(j)=8;case 3-iyy(j)=9;case 1-3*iyy(j)=10;case 1-iyy(j)=11;case 3+3*iyy(j)=12;case 3+iyy(j)=13;case 1+3*iyy(j)=14;case 1+iyy(j)=15;otherwise break;endend5)星座图逆映射函数%星座图逆映射function rr=istar(zz,N)for j=1:Nif(mod((floor(real(zz(j)))),2)==0)zz1(j)=ceil(real(zz(j)));else zz1(j)=floor(real(zz(j)));endif(mod((floor(imag(zz(j)))),2)==0)zz1(j)=zz1(j)+ceil(imag(zz(j)))*i;else zz1(j)=zz1(j)+floor(imag(zz(j)))*i;endrr(j)=zz1(j);end6)星座图映射函数%星座图映射function yy=star(xx,N)B=[-3-3*i,-3-i,-1-3*i,-1-i,-3+3*i,-3+i,-1+3*i,-1+i,3-3*i,3-i,1-3*i,1-i,3+3*i,3+i,1+3*i,1+i];for j=1:Nyy(j)=B(xx(j)+1);end四、实验结果五、实验结论OFDM技术可以有效地对抗信号波形间的干扰,适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输。
毕业设计(论文)OFDM系统原理及仿真实现
目录摘要 (2)ABSTRACT (3)第一章绪论 (4)第二章OFDM系统的基本介绍 (5)2.1OFDM的基本原理 (5)2.1.1 OFDM的产生和发展 (6)2.1.2 DFT的实现 (7)2.1.3 保护间隔、循环前缀和子载波数的选择 (8)2.1.4 子载波调制与解调 (10)2.2OFDM系统的优缺点 (11)2.3OFDM系统的关键技术 (11)第三章OFDM系统仿真实现 (13)3.1OFDM信号的时域及频域波形 (13)3.2带外功率辐射以及加窗技术 (15)3.3在不同信道环境和系统不同实现方式下的仿真 (18)3.3.1 调制与解调 (18)3.3.2 不同信道环境下的系统仿真实现 (20)3.3.3 系统不同实现方式的仿真实现 (22)第四章OFDM系统的仿真结果及性能分析 (23)4.1不同信道环境下的误码特性 (23)4.2不同系统实现方式下的误码特性 (28)第五章总结 (30)摘要本论文以OFDM系统为基础,介绍了OFDM系统的基本原理,以及使用OFDM技术的优势所在,并且展望了今后的无线移动技术的发展前景。
在简单介绍OFDM原理的同时,着重阐述了OFDM系统在不同信道环境和不同实现方式下的误码性能。
主要包括了OFDM系统在加性白高斯信道,在加性白高斯信道和多径干扰两种不同信道环境下系统的误码性能,其中后者还研究了系统在有保护间隔与无保护间隔的误码性能比较。
在理论分析的基础上,用MATLAB进行仿真,最后做出误码性能的分析和比较。
关键字: 正交频分复用(OFDM),离散傅立叶变换,AWGN,,多径干扰,保护间隔。
ABSTRACTThis paper presents you the basic priciple of OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)and where it excels based on OFDM system , following with the prospective of wireless mobile communication. After a brief introduction to OFDM principle , it mainly focuses on the effect of OFDM system under different channels and with different system realizations on the Binary Error Rate (BER). It mainly includes two kinds of channels: the AWGN channel and the AWGN channel with Rayleigh fading. In the latter, we compare the BER with two different system realizations: one with Guarded Intervals(GI), and the other without (GI).Key Words : OFDM, DFT, AWGN, Rayleigh fading ,GI第一章绪论现代移动通信是一门复杂的高新技术,不但集中了无线通信和有线通信的最新技术成就,而且集中了网络接收和计算机技术的许多成果。
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。
关键词:正交频分复用;仿真;循环前缀;信道估计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)1.1 OFDM的发展及其现状 (2)1.2 OFDM的优缺点 (2)2 OFDM的基本原理 (4)2.1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 (13)3.1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)1 概述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。
OFDM系统仿真
综合性设计性实验报告专业:通信工程专业12级学号:姓名:实验所属课程:宽带无线接入技术实验室(中心):软件与通信实验中心指导教师:2015年4月一、题目OFDM系统的Matlab仿真二、仿真要求要求一:OFDM系统的数据传输①传输的数据随机产生;②调制方式采用16QAM;③必须加信道的衰落④必须加高斯白噪声⑤接收端要对信道进行均衡。
要求二:要求对BER的性能仿真设计仿真方案,得到在数据传输过程中不同信噪比的BER性能结论,要求得到的BER曲线较为平滑。
三、仿真方案详细设计(一)OFDM系统的基本介绍正交频分复用(OFDM)技术与已经普遍熟知应用的频分复用(FDM:Frequency Division Multiplexing)技术十分相似,与FDM基本原理相同,OFDM 把高速的数据流通过串并变换,分配到速率相对较低的若干个频率子信道中进行传输,不同的是,OFDM技术利用了更好的控制方法,使频谱利用率有所提高。
OFDM与FDM的主要差别为以下几方面:第一:在常规的广播系统中,每一个无线站在不同的频率上发送信号,有效的运用FDM来保证每个站点的分隔,广播系统中的每一个站点没有任何的同位或同步;但使用OFDM传播技术,譬如DAB,从多个无线站来的信息信号被组合成一个单独的复用数据流,这些数据是由多个子载波密集打包组成,然后将在OFDM体系中传输,在OFDM信号内的所有子载波都是在时间和频率上同步的,使子载波之间的干扰被严格控制。
这些复用的子载波在频域中交错重叠,但因为调制的正交性且采用循环前缀作为保护间隔,所以不会发生载波间干扰ICI(Inter-Carrier Interference)。
第二:对传统的频分复用(FDM)系统而言,传播的信号需要在两个信道之间存在较大的频率间隔即保护带宽来防止干扰,这降低了全部的频谱利用率;然而应用OFDM的子载波正交复用技术大大减少了保护带宽,提高了频谱利用率。
如图3-1。
OFDM系统仿真实验报告
无线通信——OFDM系统仿真一、实验目的1、了解OFDM 技术的实现原理2、利用MATLAB 软件对OFDM 的传输性能进行仿真并对结论进行分析。
二、实验原理与方法1 OFDM 调制基本原理正交频分复用(OFDM)是多载波调制(MCM)技术的一种。
MCM 的基本思想是把数据流串并变换为N 路速率较低的子数据流,用它们分别去调制N 路子载波后再并行传输。
因子数据流的速率是原来的1/N ,即符号周期扩大为原来的N 倍,远大于信道的最大延迟扩展,这样MCM 就把一个宽带频率选择性信道划分成N 个窄带平坦衰落信道,从而“先天”具有很强的抗多径衰落和抗脉冲干扰的能力,特别适合于高速无线数据传输。
OFDM 是一种子载波相互混叠的MCM ,因此它除了具有上述毗M 的优势外,还具有更高的频谱利用率。
OFDM 选择时域相互正交的子载波,创门虽然在频域相互混叠,却仍能在接收端被分离出来。
2 OFDM 系统的实现模型利用离散反傅里叶变换( IDFT) 或快速反傅里叶变换( IFFT) 实现的OFDM 系统如图1 所示。
输入已经过调制(符号匹配) 的复信号经过串P 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 调制后的信号s (t ) 。
该信号经过信道后,接收到的信号r ( t ) 经过模P 数变换,去掉保护间隔以恢复子载波之间的正交性,再经过串/并变换和DFT 或FFT 后,恢复出OFDM 的调制信号,再经过并P 串变换后还原出输入的符号。
图1 OFDM 系统的实现框图从OFDM 系统的基本结构可看出, 一对离散傅里叶变换是它的核心,它使各子载波相互正交。
设OFDM 信号发射周期为[0,T],在这个周期内并行传输的N 个符号为001010(,...,)N C C C -,,其中ni C 为一般复数, 并对应调制星座图中的某一矢量。
比如00(0)(0),(0)(0)C a j b a b =+⋅和分别为所要传输的并行信号, 若将其合为一个复数信号, 很多个这样的复数信号采用快速傅里叶变换, 同时也实现对正交载波的调制, 这就大大加快了信号的处理调制速度(在接收端解调也同样) 。
OFDM无线通信系统的仿真与分析
OFDM无线通信系统的仿真与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。
本文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。
关键词:正交频分复用;仿真;循环前缀;信道估计Simulation and Analysis of OFDMWireless Communication 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 IDFT/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目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1 概述 (2)1.2 OFDM的发展及其现状 (2)1.3 OFDM的优缺点 (3)第2 章OFDM的基本原理 (5)2.1基于IFFT/FFT 的OFDM 系统模型 (5)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)第3 章循环前缀及信道估计对系统误码率的改善分析 (14)3.1循环前缀 (14)3.2 OFDM系统的峰值平均功率比 (18)3.3信道估计 (19)3.3.1信道估计概述 (19)3.3.2基于导频的信道估计方法 (20)3.3.3信道的插值方法 (20)3.3.4仿真结果及分析 (21)结论与展望 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录 A 外文文献 (26)附录 B 主要参考文献与摘要 (43)附录 C 源代码 (45)插图清单图2.1 IFFT/FFT 实现的OFDM 系统 (5)图2.2 OFDM载波幅度谱 (6)图2. 3 OFDM载波相位谱 (7)图2. 4 OFDM信号正交性的频域解释示意图 (8)图2. 5 OFDM一个符号周期的时域OFDM信号 (9)图2. 6 OFDM每一个载波对应的时域信号 (10)图2. 7载波数为256的信号频谱信号功率谱带外衰减仿真图 (11)图2. 8载波数为128的信号频谱信号功率谱带外衰减仿真图 (12)图2. 9未加窗OFDM功率频谱带外衰减仿真图 (12)图2. 10加升余弦窗后OFDM功率谱带外衰减仿真图 (13)图3. 1无循环前缀时产生符号间干扰和载波间干扰示意图 (15)图3. 2循环前缀抗符号间干扰和载波间干扰示意图 (16)图3. 3接收到的OFDM幅度谱 (17)图3. 4接收到的OFDM信号相位谱 (18)图3. 5 时延扩展超过循环前缀对星座点的影响仿真图 (18)图3. 6不同内插算法仿真结果 (22)引言近年来,由于DSP技术的高速发展,OFDM作为一种可以有效对抗频率选择性衰落的高速传输技术,引起了广泛地关注。
本科毕业论文 OFDM技术的研究与仿真
OFDM技术的研究与仿真刘彦波燕山大学毕业设计(论文)任务书摘要本文介绍了OFDM的基本原理及应用然后用MATLAB软件对OFDM 技术进行仿真分析。
首先简单介绍了OFDM的基本原理、引用领域及发展现状、趋势。
为之后的仿真平台构建奠定基础。
其次,对OFDM系统进行系统平台构建、写出系统流程图。
通过阅读相关书籍和文献资料写出MATLAB语言的仿真程序,并进行调试和修改。
通过软件仿真出OFDM系统在QPSK调制下和没有插入保护间隔的波形图。
最后,通过对QPSK调制和解调方式原理的学习,配合MATLAB的仿真图对仿真结果进行比较分析得出其对误码率的影响。
关键词正交频分复用;MATLAB;仿真;误码率AbstractThis paper introduces the basic principles of OFDM and its application software and then analysis OFDM technology using the MATLAB simulation.First of all, it introduced the basic principles of OFDM briefly, citing the development of the area and the status, trends. And it will do help for the foundation platform in future.Secondly, we build the system of the OFDM system platform to write the system flow chart. Reading relevant books and literature, it's the way to write, debug and modify the simulation program. By simulating software of OFDM system in the QPSK modulation,we can drew the waveform which is not to insert the guard interval.Finally, we analyze MATLAB simulation diagram of the simulation results to get the impact of the error rate by learning the way of QPSK modulation and demodulation principles.Keywords OFDM; MATLAB; Simulation; BER目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2OFDM系统的概述 (1)1.2.1 OFDM历史 (1)1.2.2 OFDM现状 (2)1.2.3 OFDM技术的应用 (3)1.2.4 OFDM技术的优势和不足 (6)1.3本论文的主要任务 (8)第2章OFDM基本原理 (9)2.1多载波调制理论简介 (9)2.2OFDM系统的基本模型 (11)2.3OFDM系统调制解调的FFT实现 (12)2.4OFDM系统正交性原理 (13)2.5保护间隔和循环前缀 (15)2.5.1 保护间隔插入的原理 (15)2.5.2 插入保护间隔后的OFDM系统分析 (15)2.6傅立叶变换的过采样 (18)2.7OFDM信号的频谱特性 (19)2.8OFDM系统的关键技术 (20)2.9本章小结 (22)第3章OFDM系统的仿真与分析 (23)3.1OFDMD的系统仿真 (23)3.1.1 MATLAB的简介 (23)3.1.2 OFDM模型的参数选择 (25)3.1.3 MATLAB仿真步骤 (26)3.1.4 结果分析 (26)3.2本章小结 (27)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (32)附录1 (33)附录2 (38)附录3 (42)附录4 (46)第1章绪论1.1 课题背景在当今的人类社会,信息和通信两个词汇越来越多的出现在人们的生活当中。
OFDM在MATLAB中的系统仿真与分析
J 长度要远远大于保护 间隔长度 。 J 【 J 在实际应 用中, 一般选择
符号周期是保护 间隔长度的5 这样 由于插入保护 比特所 倍, 造成的信 噪比损耗 只有1 d 左右。 B
厘
r =
啦) 耩牧机 律J 理 蕊
21子载波数 .
子载波数可 以由信道带宽、 数据吞吐量和有用符 号持续
时间T 所决定: =/ N IT
子载波数可 以被设置为有用符号持续时间的倒数 , 其数
F 处理过 的数据点相对应。 发送端 , 输入 的高 比特流通 过调制映射产生调制信号, 经 值与F T
. 过 串并转换 为并 行的低速子数据流 , 个 并行数据构成一个 22有用符号持 续 时间 每N 有用符号持续时 间T 对子载波之 间间隔和译码的等待周期 O D 符号。 FM 插入导频信号, 后经快速傅里叶反变换 (F T对 然 IF )
经衰 落。 F M 0 D 通过 多个正交的子载波将 串行数据并行传输, 可
以增大码元 的宽度 , 少单个码元 占用的频带, 减 抵抗 多径 引起
的频率选择 性衰落 , 可以有效克服码 间串扰 , 降低系 统对均衡 技术 的要求 , 是移动通信的主要技术之一。 过M T A 软件进 通 AL B 行仿真 , 可以对系统进行优化, 从而改善系统性能。
对应2 S , P K P K 4 S 以及8 S , P K 并且M S 调制的另一个好 处就是该 PK
G,
(= oN- … 搔 , Ⅳ , ) nG ,- =I l, …1 -
() 3
不会 FM ( 调制方案是等能量调制 , 由于星座 点的能量不等而为OD 2 )
3 仿真 根据前面的理论分析和OD 系统参数对性能影响的研究 , FM
OFDM系统进行仿真实验毕业论文
OFDM系统进行仿真实验毕业论文目录1 引言 (2)2 OFDM系统简介 (3)2.1 OFDM的发展历史 (3)2.2 OFDM系统框架模型 (2)2.3 OFDM系统发射接收的原理 (4)3 OFDM系统的几个关键技术 (6)3.1 OFDM峰平比研究 (6)3.2 OFDM系统同步分析 (7)3.3 信道估计 (7)3.4 其他 (8)4 仿真实验开发 (9)4.1 OFDM系统的优缺点 (9)4.2 对比系统QAM的选取 (10)4.3 仿真实验的设计 (11)4.4 其他问题........................................................................... 错误!未定义书签。
5 仿真结果 (12)5.1 OFDM系统发射接收的仿真 (12)5.2 QAM系统发射接收的仿真 ............................................ 错误!未定义书签。
5.3 其他................................................................................... 错误!未定义书签。
6 结论 (8)致谢 (11)参考文献........................................................................................... 错误!未定义书签。
附录................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 引言四年的大学生活很快就到了最后一个学年了,在上半学期,我就迫不及待的开始了我的毕业设计。
高速光纤通信系统中的OFDM调制解调技术的仿真与实现
高速光纤通信系统中的OFDM调制解调技术的仿真与实现毕业设计论文高速光纤通信系统中的OFDM调制解调技术的仿真与实现偏执520班级:机电1201班专业名称:机电一体化学号: 20120506008论文提交日期:2015年 6月10 日摘要光正交频分复用(O-OFDM)通信系统,其带宽资源丰富,无需色散管理,抗色散能力强,这些优点使得光正交频分复用通信系统成为下一代高速率光纤传输的备选方案之一,并成为高速光纤通信系统领域的研究热点。
本文对高速O-OFDM通信系统的研究现状进行了总结,并对高速O-OFDM通信系统的设计和实现进行了探讨和研究。
对于一个通信系统的研究,首先要进行建模和仿真,从理论层面上分析该系统的大致性能和现实可行性。
论文在给出了高速0-OFDM通信系统的设计方案的基础上,基于MATLAB建立了O-OFDM光纤通信系统的简单模型,并分析了实现过程中的有限字长效应、定时同步、偏振模色散等因素对O-OFDM光纤通信系统的性能影响;在这些理论分析的基础上,给出了一套高速O-OFDM光纤通信系统的实现方案。
在O-OFDM系统的电信号处理部分,OFDM调制解调的实现是关键部分,而OFDM调制解调就是输入数据信号的快速傅里叶(逆)变换(IFFT-FFT)运算。
在64点IFFT-FFT运算实现时,基于Quartus2设计了64点IFFT核和FFT核模块,并对模块进行了功能和时序仿真验证。
该OFDM调制解调模块运算效率很高,可达到最大11.7G·S/S(吉符号每秒)的数据吞吐量,运用该工FFT核实现的O-OFDM 光纤通信系统理论上可完成最大46.8Gbit/S的传输容量。
由于人们对通信系统的传输容量的需求越来越大,研究者正努力提高O-OFDM 光纤通信系统的传输速率。
本文对提高O-OFDM光纤通信系统的传输容量提出了一些可行的方案,如采用光波分复用技术、光偏振复用技术和增加子载波传输个数等,并对这些方案进行了简单的介绍。
OFDM系统仿真与分析
OFDM 系统仿真与分析余秋菊(西安文理学院 陕西西安 710065)摘 要:正交频分复用(OF DM )技术在高速数据传输中得到了广泛的应用,尤其在无线接入和移动通信中应用前景非常广泛。
无线衰落信道使得通信系统在传输过程中出现符号间干扰和信道干扰,严重影响信道质量,而O FDM 是一种多载波数字调制技术,在无线衰落信道下具有较好的传输特性。
运用M atlab 构建OF DM 系统,并加入自适应功率和比特分配算法,通过具有高斯白噪声和频率选择性信道,观察在不同信噪比条件下系统误码率是如何变化的。
给出仿真结果,从而分析出系统在不同调制方式下的性能。
仿真结果表明,OFD M 系统能抗多径衰落,而且具有良好的误码性能。
关键词:O FDM ;快速傅里叶变换;M PSK ;M Q A M中图分类号:T P292.1 文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2009)17-026-04Simulation and Analysis of OFDM SystemYU Q iuju(Xi a n U ni v ersity o f Science and Arts,Xi an,710065,Chi na)Abstract :T he technolog y of Orthog onal Frequency Division M ultiplex ing(O FDM)has been applied widely in the transmission of high-speed data,especially in wireless access and mo bile co mmunicatio n,w her e O FDM has v ery w ide per spectives.T he mo bile fading channel leads to inter -sy mbo l inter fer ence and inter channel interfer ence,w hich sever ely influence t he perfor mance of communicat ion.O FDM is a multi-car rier modulation technique w hich has better perfo rmance in the mobile fading channel,then O FDM simulation system is constructed o n M at lab platfor m furthermo re the po wer and bit load a rithmetic is ado pted in the simulation.T he bit er ro r rate under different SNR is presented ultimately.A t t he same t ime the r esult o f simulation is given.A t last ,the perfo rmance of OF DM system using different modulation mo des is analy zed.T he results indicate that OF DM system can r educe multi-path fading and has g oo d BER per for mance.Keywords :OF DM ;F FT ;M P SK;M Q AM收稿日期:2009-04-23现代社会对通信的依赖和要求越来越高,于是设计和开发效率更高的通信系统成了通信工程界不断追求的目标。
OFDM通信系统仿真设计
OFDM通信系统仿真设计OFDM通信系统是一种基于正交频分复用技术的通信系统,具有有效地抵抗多径衰落、频率选择性衰落和干扰的能力。
本文将从OFDM通信系统的基本原理、系统建模与仿真设计等方面进行介绍,以及对OFDM系统的性能分析和改进方法进行探讨。
1.OFDM通信系统的基本原理OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)是一种将频域划分为多个子载波进行并行传输的技术。
在OFDM系统中,将连续时间信号分为多个频率间隔相等的子载波,每个子载波独立传输数据。
通过在发送端对每个子载波进行调制,并在接收端对各个子载波进行解调和合并,实现高效的并行传输。
2.OFDM系统的模型与仿真设计对于OFDM系统的模型与仿真设计,可以分为以下几个步骤:(1)子载波生成:根据系统带宽和子载波数目,生成相应的子载波,并在时域上进行插值以实现离散信号的连续化。
(2)调制器:对每个子载波进行调制,可以选择不同的调制方式(如BPSK、QPSK、16-QAM等)。
(3)并行传输:将所有调制后的子载波并行传输到发送端,可以通过FFT变换将时域信号转换为频域信号。
(4)信道模型:在信道中加入多径衰落和高斯噪声等干扰。
(5)接收端:接收端进行OFDM解调和IFFT变换,将频域信号转换为时域信号。
(6)误码率性能分析:通过计算误码率等指标,分析OFDM系统的性能。
3.OFDM系统的性能分析对于OFDM系统的性能分析,可以从误码率、带宽效率以及抗多径衰落的能力等方面进行评估。
(1)误码率:通过计算接收信号与原始信号之间的误差比特数,得到OFDM系统的误码率。
可以通过调整调制方式、子载波数量和信噪比等参数进行优化。
(2)带宽效率:带宽效率是指在给定带宽条件下,OFDM系统能够传输的有效数据位数。
可以通过调整子载波数量和调制方式等参数进行优化。
(3)抗多径衰落的能力:OFDM系统通过将信号分为多个子载波并在频域上具有正交性,可以有效地抵抗多径衰落的影响。
ofdm技术仿真实验心得
OFDM(正交频分复用)技术是一种在现代无线通信中广泛使用的多载波调制技术。
通过将高速数据流分解到多个较低速率的子载波上,OFDM技术能够有效地抵抗多径干扰和频率选择性衰落,从而在复杂的无线环境中提供可靠的数据传输。
在完成OFDM技术的仿真实验后,我有以下几点心得:
1. **理解关键概念至关重要**:OFDM涉及到许多复杂的数学和信号处理概念,如傅里叶变换、频域均衡等。
只有深入理解这些概念,才能在实际仿真中正确地应用它们。
2. **参数选择影响性能**:在仿真实验中,我发现不同的参数设置(如子载波数量、循环前缀长度等)会对OFDM的性能产生显著影响。
因此,选择合适的参数是至关重要的。
3. **抗干扰能力是优势**:OFDM技术在面对多径干扰和频率选择性衰落时的表现明显优于其他调制技术。
这使得OFDM在无线通信中具有很大的优势。
4. **复杂度与效率的平衡**:虽然OFDM技术具有许多优点,但它的实现也比其他调制技术更复杂。
在设计和实现时,需要考虑到这种复杂度与效率之间的平衡。
5. **仿真与实际环境的差异**:虽然仿真实验可以帮助我们理解OFDM的工作原理和性能,但实际无线环境中的干扰和噪声可能与仿真模型有很大的差异。
因此,在实际应用OFDM时,需要
考虑这些因素。
通过这次仿真实验,我深入理解了OFDM技术的原理和工作方式,同时也更清楚地看到了它在现代无线通信中的重要性和潜在应用。
未来,我计划进一步探索如何优化OFDM系统的性能,以及如何将其应用到实际的无线通信系统中。
通信系统第一次大作业—OFDM系统仿真实验报告
通信系统第⼀次⼤作业—OFDM系统仿真实验报告通信信号处理第⼀次⼤作业—OFDM系统仿真实验报告⽆210 孙⽂钰2012010999⼀、OFDM系统模型说明1.基于IFFT/FFT的OFDM系统模型基于IFFT/FFT的OFDM系统框图如图1.1所⽰:图1.1 基于IFFT/FFT的OFDM系统其中调制模块本次实验采⽤的是16QAM调制。
同时根据所给的参数,带宽5MHz,⼦载波间隔15kHz,⼦载波个数5M/15k=332,做512点FFT/IFFT,剩余180个点补零以过采样,CP长度为OFDM符号长度的7%,CP点数为332*7%=24点。
采⽤16QAM及1/2码率的编码⽅法,则系统的最⾼可达数据率为:332?20.0714ms=9300k=9.3Mbit/s系统的频谱效率为:9.3Mbit/s15kHz=620bit/s/HZ2.发射机模型发射机模型框图如图1.2所⽰:图1.2 发射机模型考虑多径传播延时的影响,在发射端IFFT变换后的时域信号之间插⼊保护间隔,同时为了不影响⼦载波间的正交性,保护间隔为循环前缀。
3.接收机模型接收机模型框图如图1.3所⽰:图1.3 接收机模型在接收端A/D转换后去循环前缀,并将时域信号通过FFT变换到原来的频域信号后进⾏判决,最后进⾏16QAM的解调。
4.本次实验的做法本次实验没有考虑模拟信号的处理,假设载波频偏估计准确,不考虑采样时钟的偏差。
对于多径传播延迟,模型简单假定为符号间延迟的相⼲叠加,因此在延迟情况下进⾏FFT相当于循环卷积,还原时需要除以旋转相位。
5.减⼩峰均⽐PAR的⽅案OFDM系统的⼀个缺点是峰均⽐过⾼,本实验采⽤了3种⽅式减⼩峰均⽐,分别是选择性映射(SLM)、压缩扩展变换(C变换)和最直接的硬限幅⽅法。
报告后⾯会逐⼀⽐较这些⽅案的性能。
6.⼆、绘制误码率与信噪⽐曲线代码见main_sim.m第⼀部分:%% SNR与误码率的关系在多径效应简单考虑为符号延时的相⼲叠加情况下,保护间隔为24点,假定延迟为0(⽆延迟)、10(在保护间隔内)、30(超过保护间隔)下仿真结果如图2.1与图2.2。
OFDM的系统仿真与实现
OFDM的系统仿真与实现OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一种用于无线通信的调制技术,将高速数据流分成多个低速子载波进行并行传输,提高了信道利用率和抗干扰能力。
在本文中,将介绍OFDM系统仿真和实现的相关内容。
首先,对于OFDM系统的仿真,可以使用Matlab等仿真软件进行模拟。
仿真过程可以分为以下几个步骤:生成原始信号、进行IFFT变换、添加循环前缀、进行FFT变换、接收端信号处理。
下面将分别详细介绍这些步骤。
首先,生成原始信号。
可以使用随机生成的比特序列作为原始信号。
比特序列可以通过随机生成函数生成,并可以根据系统需求设置比特序列长度和比特率。
然后,进行IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)变换。
IFFT变换将高速频域信号转换为低速时域信号。
在OFDM系统中,将比特序列通过码型映射转换为复数符号,然后通过IFFT变换将复数符号转换为时域信号。
接下来,添加循环前缀。
循环前缀是从IFFT变换输出的时域信号中取一段连续的数据,插入到传输信号的前面。
循环前缀可以解决多径效应引起的符号间干扰问题。
然后,进行FFT(Fast Fourier Transform)变换。
FFT变换将时域信号转换为频域信号。
在OFDM系统中,将添加了循环前缀的时域信号通过FFT变换将其转换为频域信号。
最后,进行接收端信号处理。
接收端信号处理包括频率偏移补偿、信道估计、信号解调等。
频率偏移补偿可以校正发送端和接收端之间的频率误差。
信道估计可以通过接收到的OFDM符号估计信道响应,用于后续的信号解调和解码。
对于OFDM系统的实现,可以分为两个关键部分:发送端和接收端。
在发送端,需要进行数据的调制、IFFT变换、循环前缀添加等操作。
数据调制可以将输入的比特序列转换为复数符号。
IFFT变换将复数符号转换为时域信号。
循环前缀添加可以解决多径效应引起的符号间干扰问题。
毕业设计OFDM系统原理及仿真实现
毕业设计OFDM系统原理及仿真实现摘要
OFDM系统是一种广泛应用于高速无线数据传输的数字通信技术,具有高数据传输率、宽带容量和低误码率的优点。
本文介绍了OFDM系统的原理,包括OFDM信号的产生、OFDM系统结构及其优缺点,以及OFDM系统的常用技术(如信道编码、时间分多址、调制和调制解调)以及其特性分析。
本文的主要目的是基于MATLAB实现OFDM系统的仿真。
首先,通过MATLAB环境建立OFDM系统仿真模型,然后模拟噪声信号对OFDM系统的影响,最后仿真OFDM系统的正确性及通信效率。
仿真结果表明,加入噪声信号后OFDM系统的信号-噪声比下降了,相应的误比特率也上升了;在正确译码的情况下,OFDM系统的效率可达到一定的水平。
结论是,OFDM 是一种具有高带宽和高数据传输速率的信号技术,能有效抑制多径效应的影响,具有较高的容量和低的误码率,因此在高速无线数据传输中得到了广泛应用。
关键词:OFDM,OFDM系统,仿真,MATLAB
1绪论
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统是一种高效的数字信号处理技术,具有高数据传输率、宽带容量和低误码率的优点,已成为当今无线通信领域的一项主流技术。
分析与仿真ofdm系统的同步毕业设计(论文)[管理资料]
毕业设计(论文)分析与仿真OFDM系统的同步系别通信工程系专业通信工程班级40407班姓名都海峰指导教师年月日OFDM系统的同步技术分析与仿真摘要正交频分复用(OFDM)技术是当前移动通信领域的一项关键技术,它具有很强的抗符号间干扰、抗多径衰落的能力,适合在无线信道中传输高速的数据业务,因而倍受关注。
OFDM采用了正交载波技术,频谱利用率很高。
目前已被应用于无线局域网、数字音频广播、数字视频广播系统中,并且有望成为第四代移动通信系统的核心技术。
本文首先概述了OFDM的原理、特征和关键技术,介绍了系统需要的几种同步。
然后就同步误差对系统性能的影响进行了简单的分析,表明定时偏差和采样频率偏差将会引入码间干扰,载波频率偏差导致载波间干扰的发生。
因此,在OFDM系统接收机中定时的确定、载波频率偏差和采样频率偏差的纠正是信号恢复的关键。
之后对OFDM系统同步的几种实现方法进行了介绍,分析了各同步方法的性能。
最后本文重点对OFDM系统进行了仿真,设计了OFDM系统的仿真模型,编写了OFDM系统的matlab程序,对信号传输各个时期的波形进行了分析,并通过改变信道信噪比分析了系统对抗多径衰落的能力。
关键词:OFDM,载波偏差,定时偏差Analysis and Simulation on OFDMSynchronization TechnologyAuthor: Guo HaifengTutor: Huang LiqunAbstractOrthogonal Frequency Division Multiplexing is one of key technologies in mobile communication fields; it is suitable for high rate data transmission in wireless channels because it can combat Inter-Symbol Interference and multi-path fading efficiently, now it has become an attractive technology. OFDM is a multiple carriers technology, supports high rate data transmission with high spectrum efficiency. At present, OFDM technology has been used in many fields, such as wireless local network, digital audio broadcasting, and digital video broadcasting systems and so on. It is very promising to be a core technology of the fourth generation mobile communications.At first, the principle, properties and key technology are described simply,several synchronization in need for the system are introduced.The effect of synchronization error of an OFDM system is discussed in detail. The study show that symbol timing offset and sampling frequency offset would introduce inter-symbol interference, frequency offset of carriers would result in inter-carrier interference. So, in an OFDM system, finding the symbol timing, the carrier frequency offset, and the sampling rate offset at the receiver is important in the recovery of the signal.Finally this paper on OFDM system for the simulation, designed OFDM system simulation model developed OFDM system matlab procedures, the various periods of signal transmission waveform were analyzed, and by changing the channel signal to noise ratio of the system against multi-path The ability of the decline.Key Words:Orthogonal Frequency Division Multiplexing, Carrier frequency offset, Timing error目录1绪论 (1)OFDM技术的发展 (1)OFDM的主要优缺点 (2) (3)2 OFDM系统的基本原理 (5)OFDM原理简介 (5)0FDM正交调制解调框图 (6) (7) (8)OFDM关键技术 (10)3 OFDM同步分析 (12) (12) (12)OFDM同步技术的概况 (13)OFDM系统同步的实现 (15) (15) (17) (19) (25)4 OFDM系统仿真 (26)OFDM系统仿真的设计 (26) (27)QPSK的调制和解调 (27) (28)FFT/IFFT (28) (28) (29) (33)总结 (36)致谢 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
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4 系统仿真与性能分析4.1 仿真参数设置结合OFDM调制解调系统原理图与仿真流程图,基于MATLAB软件平台,设置系统仿真参数,如表4-1所示:由OFDM系统原理和仿真流程可知,由信源产生一个待传输的二进制随机信号。
此处,我们以QPSK调制为例,根据表4-1设置的系统默认仿真参数,子载波数目1024个,每个子载波中OFDM符号数为50个,每OFDM符号数所含的比特数为2 bit,信噪比(SNR)为2 dB,经过运算、取整等操作,可产生一组包含20000(子载波数⨯符号数/载波⨯位数/符号)个由0和1构成的一维随机二进制数组,即待传信号,截取待传信号的前101(0—100)个码元,其对应的波形与经过OFDM系统传输、解调还原后所得到的信号波形,如图4-1所示:图4-1 待传输信号与解调还原信号对比图由图4-1可知,经过系统发送、传输、解调过后的信号经过并串变换后,还原后所得到的信号与原信号相比,存在数据出错的情况,即产生误码,此时的误码率如图4-3所示:图4-2 默认参数下QPSK调制的系统误码率误码率(SER)是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。
即,数据经过通信信道传输以后,接收端所接收到的数据与发送端发送的原始数据相比,发生错误的码元个数占发送端发送的原始数据的总码元个数之比,误码率的计算公式如下所示:误码率=错误码元数/传输总码元数一个通信系统在进行数据传输时的误码率越小,则说明该通信系统的传输精确度越高。
4.2 OFDM系统仿真实现以QPSK调制为例,系统的仿真参数为默认值。
即,子载波数目1024个,每个子载波中OFDM符号数为50个,每OFDM符号数所含的比特数为2 bit,信噪比(SNR)为2 dB。
4.2.1 待传信号与还原信号图4-3 待传信号与还原信号码元波形由仿真参数默认值及仿真程序,信源产生的随机序列的长度为20000(子载波数⨯符号数/载波⨯位数/符号),大小介于0到 1之间,经过取整后即得到长度为20000,大小为0或1的待发送的一维随机二进制数组。
将待传信号通过发送端输入OFDM系统,通过系统传输后,到达接收端,还原后得到的一组二进制数组即为完成OFDM调制解调和传输的信号。
4.2.2 发送端OFDM载波幅度谱和相位谱图4-4 OFDM载波幅度谱与相位谱待传信号经过OFDM系统发送端输入系统后,经过QPSK调制产生调制信息,通过串/并变换后加入子载波,再通过快速傅里叶逆变换(IFFT)生成OFDM符号,其载波幅度谱和相位谱如图4-3所示。
在OFDM调制解调系统中,若在IFFFT间隙内的子载波都存在整数个周期,则子载波之间完全正交。
然而,当出现频偏时,IFFFT间隙内的子载波周期个数不再是整数倍,从而导致载波间干扰的产生。
4.2.2 分离的OFDM符号子载波波形图4-5 分离的OFDM符号子载波时域波形如图4-5表示一个符号周期内的OFDM符号的子载波波形,子载波之间相互正交,是OFDM正交性根本体现。
在时间间隔t内,每一个子载波恰好有整数个周期,即每一个子载波的频率是基本频率的整数倍,在一个符号周期内,两个相邻子载波的周期数相差一个周期,两者之间相互正交,保证了每一个子载波都能够被单独的接收并且独立的解调,而不受其他载波的干扰影响。
4.2.2 OFDM信号功率密度谱图4-6 载波数200的OFDM信号频谱密度谱如图4-6所示,子载波个数为200的OFDM符号的功率密度谱,图中横轴表示归一化频率,纵轴表示归一化幅度衰减(单位:dB)。
我们知道,OFDM符号功率密度谱下降速度,随着OFDM子载波个数的增加而增快。
为加速OFDM信号功率谱带外衰减部分的下降,通常采取对每个OFDM时域符号加窗的方式,使OFDM符号周期边缘的幅度值逐渐过渡到零,这与成型滤波的原理相似。
成型滤波是在频域加平方根升余弦窗,降低时域信号的拖尾振荡,而OFDM符号则是在时域加升余弦窗,降低频域信号拖尾振荡,使带外衰减速度加快。
4.2.2 接收端OFDM载波幅度谱和相位谱图4-7 OFDM载波幅度谱和相位谱OFDM信号通过信道传输后,到达接收端,在接收端经过串并变换和快速傅里叶变换,得到并行的频域的OFDM符号,其幅度谱和相位谱如图4-7所示。
4.3仿真性能分析4.3.1 在不同调制方式下,系统误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系1.OFDM系统在QPSK调制方式下系统误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系曲线:SNR(dB) 1 2 3 4 5 6 7 8BER(%)42 14.29 10.17 6.69 4.63 2.09 01.36 0.37 0.14 SNR(dB)9 10 11 12 13 14 15 16 BER(%)0.055 0.005 0 0 0 0 0 0由表4-2中数据可绘制出系统误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系曲线如下图所示:图4-8 系统误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系曲线2.OFDM系统在BPSK调制方式下系统误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系曲线:SNR(dB) 1 2 3 4 5 6 7 8 BER(%)SNR(dB)9 10 11 12 13 14 15 16 BER(%)由表4-3中数据可绘制出系统误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系曲线如下图所示:图4-9 系统误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系曲线由上面的误码率曲线图可以看出,在系统参数一致的情况下,对OFDM系统分别进行QPSK和BPSK两种调制,随着系统信噪比的不断增大,系统误码率在不断的减小,当信噪比达到某一临界值时,系统误码率达到零值。
因为伴随系统信噪比的增加,系统噪声功率有所下降,因而误码率也随之下降。
由于多径效应引起的频率选择性衰落,对系统误码率产生了很大的影响,严重影响了OFDM系统性能,对QPSK调制的影响尤为明显。
故而,BPSK调制方式的系统性能好于QPSK调制方式。
3.OFDM系统在16QAM调制方式下系统误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系曲线:由表4-4中数据可绘制出系统误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系曲线如下图所示:图4-10 系统误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系曲线4.OFDM系统在64QAM调制方式下系统误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系曲线:由表4-5中数据可绘制出系统误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系曲线如下图所示:图4-11 系统误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系曲线由上面的误码率曲线图可以看出,在系统参数相同的情况下,对OFDM系统分别进行16QAM和64QAM两种调制,随着系统信噪比的不断增大,系统误码率在不断的减小,而随信噪比的进一步增大,误码率也越来越小,当信噪比达到某一临界值时,系统误码率达到零值。
当信噪比相同时,16QAM调制的误码率明显比64QAM调制的误码率低,并且16QAM调制方式的性能也明显好于64QAM调制方式。
综上所述以及系统误码率曲线可以看出,在相同信噪比条件下,采用BPSK和QPSK 调制方式比采用16QAM和32QAM调制方式的系统误码率要小。
但MPSK调制在性能方面却不如QAM调制,尤其当M比较大的时候,这种差异尤为明显。
若把每个子载波所包含的比特数量限制在4 bit之内,MPSK调制性能较好。
矩形QAM信号星座具有容易产生的独特优点,并且,相对容易解调。
总之,在系统性能上QAM调制优于MPSK调制。
而在系统误码率方面,相同信噪比条件下,QAM调制下的系统误码率大于MPSK调制。
4.3.2系统误码率(BER)与信号帧长度的关系由仿真程序可知,信源产生的二进制随机序列的长度=(子载波数⨯符号数/载波⨯位数/符号),故,可以通过改变系统子载波数或每个载波所包含的符号数来达到改变信号帧长度的目的,并且保持其他条件不变,观察系统误码率(BER)与信号帧长度的关系。
1.系统误码率(BER)与子载波个数的关系曲线:10 30 50 70 90 110 130 150子载波个数BER(%)0 0 0 0.0286 0.1000 0.2818 0.6923 0.9400 170 190 210 230 250 260 280 300子载波个数BER(%) 1.5824 1.9526 2.7619 3.7609 3.8667 4.5731 5.1357 6.2767 由表4-6中数据可绘制出系统误码率(BER)与信号帧长度(子载波个数)关系曲线如下图所示:图4-12 系统误码率(BER)与信号帧长度(子载波个数)关系曲线2.系统误码率(BER)与每个载波所包含的符号数的关系曲线:10 20 30 40 50 60 70 80符号数/载波BER(%) 02.3750 2.025 2.675 3.025 2.7250 2.6958 2.4607 2.415690 100 110 120 130 140 150 160符号数/载波BER(%) 2.4889 2.6325 2.4409 2.3042 2.5904 2.5196 2.4225 2.4875 由表4-7中数据可绘制出系统误码率(BER)与信号帧长度(子载波个数)关系曲线如下图所示:图4-12 系统误码率(BER)与信号帧长度(子载波个数)关系曲线结论(宋体小三加粗居中段前段后1行)(内容宋体小四首行缩进2字符)XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 致谢(宋体小三加粗居中段前段后1行)(内容宋体小四首行缩进2字符)XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX注释(宋体小三加粗居中段前段后1行)[1] XXXXXXXXXXXX(宋体小四)[2] XXXXXXXXXXXX......参考文献(宋体小三加粗居中段前段后1行)(内容宋体小四)参考文献按在正文中出现的顺序列于文末,请采用 GB7714 - 87 《文后参考文献著录规则》的新规定,其中包括作者、书名 / 文章名、出版社(需要加城市名) / 刊名、出版年份 / 刊发卷期、起止页码。
其中:专著 [M] 、期刊文章 [J] 、报纸文章 [N] 、论文集 [C] 、学位论文 [D] 、报告 [R] 、析出文献 [A] 、未说明的文献 [Z] 。
体例如下:附录(宋体小三加粗居中段前段后1行)(内容宋体小四首行缩进2字符)XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX(列示有参考价值但不宜放在正文中的内容,如公式的推演、编写的算法语言等。
如有多个附录,应以A、B等编号,例:附录A。
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