发布时间 : 星期日 文章OFDM技术仿真(MATLAB代码)更新完毕开始阅读1327eb6a284ac850ac0242a9
在接收端，要执行相干QAM解调，就必须得到参考幅度、相位，这就要求发送导频子载波。对8K模式来说，每个OFDM符号内包含768个导频，剩余6048个子载波用于数据传输，对于2K模式来说，每个OFDM符号内包含192导频，剩余1512个子载波提供数据使用。导频位置图样在每4个OFDM符号中重复一次，但是符号和符号之间是不同的。
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基于MATLAB实现OFDM的仿真
第三章OFDM仿真实现及结果
3.1 OFDM 发送模块
一个从ts时刻开始的OFDM符号可以表示为：
??Ns/2?1s(t)?Re??di??t??Ns/2ts?t?ts?Ts(t)?0t?ts或?Ns/???i?0.5?2expj2?（fc-）(t?ts)???T????t?T?ts (3-1)
其中，di为复合调制符号，Ns为载波数，T为符号持续时间，fc为载波频率，标准的 DVB（数字视频广播）表示如下：
?j2?fcts(t)?Re?exp?
?cm,l,k??m,l,k(t)? ???m?0l?0k?kmin?max?67k
(3-2)
j2?k?(t???l?Ts?68?m?Ts)??expTu(l?68?m)?Ts?m,l,k(t)??
?其它?0
其中：
k 为载波数；
l 为OFDM符号数； m 为传输帧数； K 为已传输载波数； Ts 为符号持续时间； Tu 为时延载波间隔时间; ? 为保护间隔；
fc 为射频信号中心频率；
k?为载波相对中心频率，k??k?(Kmax?Kmin)/2；
cm,0,k 为复合符号表示m幁中第1个数据符号的第k个载波； cm,1,k 为复合符号表示m幁中第2个数据符号的第k个载波；
cm,63,k 为复合符号表示m幁中第64个数据符号的第k个载波；
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?
在此采用传输速率为2K的数字广播发送标准，这种模式在数字广播电视（DTV）中被定义为移动接收标准。传送的OFDM符号由很多帧结构组成，每一帧持续时间为TF共包含68个OFDM符号。四个帧组成一个大帧结构.每一个符号是由2K模式下1705个子载波构成并且其传输持续时间为Ts.在符号持续时间Ts中有效符号持续时间为Tu,保护间隔时间为?。2K模式的具体参数参见表3.1：
表3.1 2K模式OFDM参数 参数 载波数目K 最小载波数Kmin 最大载波数Kman 持续时间 Tu 载波间隔 1/Tu 最小载波Kmin与最大载波Kman(K-1)/Tu间隔 允许保护间隔时间 ?/Tu 有效符号持续时间 Tu 保护见个持续时间 ? 基本周期 T OFDM符号持续时间 Ts=?+Tu 2560×T 280?s 512×T 56?s 1/4 2K模型 1705 0 1704 224?s 4464Hz 7.61MHz 1/8 1/16 1/32 2048×T 224?s 256×T 28?s 2304×T 252?s 128×T 14?s 2176×T 238?s 64×T 56?s 2112×T 231?s 7/64?s 从t=0到t=Ts对式3-2进行分析可以得到式3-3：
?j2?fctkmax?j2?k(t??)/Tu?s(t)?Re?ec0,0,ke??k?Kmin??k??k?(Kmin?K(3-3)
max)/2
很明显上式与反傅里叶变换（IDF）有相似之处：
nqj2?N?1Nxn?1/N?Xqeq?0 (3-4)
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基于MATLAB实现OFDM的仿真
有很多不同的FFT算法可以实现离散傅里叶变换（DFT）及离散傅里叶反变换（IDFT）这样就很方便实际应用中形成N个样本xn使其对应的每个符号有用部分的持续时间为Tu。在时间保护间隔内将后面N?/Tu个样点复制到前面，然后经过集成上行转换使信s(t)的中心频率为fc。
3.2 OFDM符号的产生
OFDM 频谱主要集中在fc附近，一种比较方便的实现方法是利用 2-FFT 和2-IFFT并且以T/2作为其基本周期。从表格2.1可以看出，OFDM符号持续时间为
Tu，其为2048点的IFFT变换；因此要进行4096点的IFFT。图3.2给出了OFDM符号产生方框图，其中部分变量已标示出其用于 Matlab代码中以方便分析。T定义为信号的基本周期，既然模拟的是一个带通信号就必须考虑其时间周期(1/Rs)其至少为载波频率的两倍。更一般地，用其整数倍Rs=40/T。这样一个关系式使载波频率接近于902MHz，其描述如图3.2所示。首先，随机产生一个长为3412 的二进制序列。然后，采用QAM映射，每两位二进制比特映射成{ ±1 ±j} 中的一个。之后，进行4096点IFFT变换，先变为模拟值，再通过一个巴特沃斯低通滤波器，最后在发射端上变频到射频段以s ( t) 发送出去。
1705 4- QAM g(t) A info 4096 IFFT B 载波 carriers T/2 C U D S(t) E fp?1/T UOFT fc
3.2 3.2 模拟产生模拟产生OFDMOFDM符号符号 在信源符号A中加入4906-1708=2391个零使其取样为原来的两倍并达到预期的中心频率。从图3.3和3.4可以看出这样做的效果使得载波以T/2作为其时间周期。同时也注意到载波为离散时间的基带信号，用发送滤波器产生一个连续时间信号g(t)作为复信号载波。其脉冲响应和脉冲形状如图3.5所示。
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