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

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目录

移动通信系统课程设计报告 (1)

(一)题目要求： (2)

(二)相关原理： (2)

1)OFDM： (2)

2)QPSK调制： (3)

3)导频与均衡： (3)

4)循环前缀： (3)

5)分组交织： (4)

(三)基本思路： (4)

(四)结果： (10)

1)软解码与硬解码情况下不同信噪比的误码率： (10)

2)不同信噪比下译码相位图： (11)

(五)总结体会： (11)

(六)分工合作： (12)

(七)程序代码： (12)

(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()x n ，通过信道后将其提取得()y n ，做频域除法得传输函数[][]z =[]

Y z H X z ，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[]1E []

z H z =； 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g T τ≥（τ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max b D t =⋅ (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*192 ori_data_t_2=zeros(num,2*channell); %128*192 信号产生卷积编码交织（32）QPSK 调制

（96路）插入导频信号（32路）

OFDM 调制

（IFFT ）插入循环前缀（1/4长度）并串转换AWGN 信道3径瑞利信道串并转换OFDM 解调

（FFT ）取导频信道估计与

均衡并串转换

QPSK 解调解交织卷积译码误码率统计

for i = 1:2*channell

seq = ori_data_t_1(:,i)';

seq_code = encode216(seq)';

ori_data_t_2(:,i) = seq_code;

end

ori_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*32

ori_data2=reshape(ori_data1,1,2*num*channell); %1*24576

3)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%channel_data=reshape(QPSK_data,channell,num); %拆分成128行，每行10个复数128*10

channel_data=reshape(QPSK_data,num,channell); %拆分成128行，每行96个复数128*96

4)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);