发布时间 : 星期五 文章OFDM技术仿真(MATLAB代码)更新完毕开始阅读1327eb6a284ac850ac0242a9
收端抽样开始的时刻Tg应满足下式：
?max?Tx?Tg其中?max
是新到的最大多径时延扩展，当抽样满足该式时，由于前一个符号
的干扰存在只会存在于?0,?max?，当子载波个数比较大时，OFDM的符号周期Ts相对于信道的脉冲响应长度?max很大，则ISI的影响很小，甚至会没有ISI的影响。同时，由于相邻OFDM符号之间的保护间隔Tg满足Tg??max的要求，则可以完
全克服ISI的影响。同时由于OFDM延时副本内所有包含的子载波的周期个数也为整数，时延信号就不会在解调过程中产生ICI。
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基于MATLAB实现OFDM的仿真
第二章 OFDM仿真结构
2.1 OFDM传输系统
一个完整的OFDM系统原理框图如图2.1所示，在发射端，输入的高速比特流通过调制映射产生调制符号，经过串并变换变成 N条并行的低速子数据流，每 N个并行数据构成一个OFDM符号。插入导频信号后经快速傅立叶反变换( I FFT) 对每个OFDMM符号的N个数据进行调制，变成的时域信号为：
x(n)?IFFT?X(m)??n?0,1?,N?1j2?mn/NX(m)e?（2-1）
其中m为频域上的离散点，n为时域上的离散点，N为载波数目，为了在接收端有效抑ISI，通常在每一时域OFDM符号前要附加上长度为NG1个采样的保护间隔(在OFDM中保护间隔一般选循环前缀CP)。加保护间隔后的信号可表示为公式(2-2)最后信号经并／串变换及D／A转换，由发送天线发送出去。
?x(N?n)n??NCI,?NCI?1,?,?1xCI(n)??n?0,1,2,?N?1?x(n)串／并转换后的信号可表示为公式(2-3) ：
（2-2）
接收端将接收的信号进行处理，完成定时同步和载波同步。经A／D转换，
yCI(n)?xCI(n)?h(n)?z(n)?w(n) （2-3）
然后，去CP后进行FFT 解调，同时进行信道估计( 依据插入的导频信号)，接着将信道估计值和FFT解调值一同送入检测器进行相干检测，检测出每个子载波上的信息符号，最后通过反映射及信道译码恢复出原始比特流。移除C P，经FFT变换后的信号可表示为式（2-4）：
??1/NY(m)?FFT?y(n)N?1n?0?j2?mn/Ny(n)e?
m?0,1,?,N?1Y(m)?X(m)H(m)?Z(m)?W(m) (2-4)
m?0,1,?,N?1
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OFDM ?Rn?串并变换 IFFT OR IDFT 并行串行变换 插入保护间隔 数模变换 x(t)多径传播 反OFDM 并串变换 FFT OR DFT 串行并行变换 去除保护间隔 模数变换 h(?,t) y(t)?Sn?n(t) 图 2.1 0FDM系统原理框图
其中H(m)为信道h(n)的傅立叶转换，Z(m)为符号问干扰和载波问干扰z(n)的傅立叶转换，W(m)是加性高斯白噪声w(n)的傅立叶转换。
2.2 OFDM仿真构建
OFDM系统编译码的数据处理量很大，利用矩阵对信息序列进行编码，译码等大量的运算都涉及到了矩阵运算，因此采用MATLAB来进行仿真。根据OFDM系统原理，下面以数字广播电视（DVB）为例进行仿真。
数字视频广播(DVB)通过两种模式利用OFDM，这两种模式的子载波个数分别为1705和6817，根据这两种不同的子载波数量选择所需要的FFT/IFFT的规模，因此这两种模式也分别被称为2K模式和8K模式。
2K系统的子载波数量仅为8K的1/4，被称为8K的简化版本。本论文仿真的是2K模式的DVB，由于保护间隔也缩小到8K的1/4，因此在单频网络内，2K系统处理时延扩展以及发射机之间的传输能力要下降。8K系统的FFT长度为896us，而保护间隔可以介于28us到224us之间。而2K系统的取值只为前者的1/4，图2.4和图2.5分别为DVB系统的发射机和接收机框图。
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基于MATLAB实现OFDM的仿真
扰码器 RS外编码 外交织 卷机内编码 内交织 RF发射机 D/A转换 插入保护间隔 插入导频 QAM映射
图2.4 DVB系统的发射机框图
在发射端，数据被分为若干组，每组内包含188B，它们通过加扰码和外码R-S编码，能够在204B帧内纠正8个错误字节。然后，对经过编码的比特由交织器在12B深度内进行交织。并在按编码效率为1/2，约束长度为7，生成多项式(171，133)的卷积码进行编码。通过打孔，编码效率可以提高到2/3，3/4，5/6以及7/8。最后，经卷积编码的比特再经过内交织器的交织，被映射为4QAM。
模拟前缀信号、与A/D转换、与降频转换 FFT 映射 频率解交织 帧同步 粗频率偏差估计 信道估计 卷积译码器 时间解交织 RS译码器
AGC
图2.5 DVB系统的接收框图
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