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【通信】 OFDM通信系统仿真含Matlab源码

来源：互联网收集：自由互联发布时间：2022-06-18

1 简介根据正交频分复用(OFDM)的基本原理,设计了一种基于OFDM技术的通信系统.采用MATLAB软件,对此基带通信系统中的信源模块,数据映射编码模块,OFDM调制模块,信道模块,OFDM解调模块,数据

1 简介

根据正交频分复用(OFDM)的基本原理,设计了一种基于OFDM技术的通信系统.采用MATLAB软件,对此基带通信系统中的信源模块,数据映射编码模块,OFDM调制模块,信道模块,OFDM解调模块,数据逆映射译码模块进行了编程仿真,并对各模块级联构成的系统进行了性能仿真研究.通过仿真,研究了循环前缀对消除系统符号间干扰(ISI)的作用,并对多载波与单载波系统性能进行了对比分析,得出了几点结论.

2 完整代码

%本程序用于OFDM基本原理的仿真，数据采用QPSK调制
clear all;
close all;
clc;
SubCarryN=128;%子载波数
fftLen=128;%FFT长度为128
SymbN=6;%一帧中OFDM符号个数
GuardLen=32;%保护时隙的长度
SNR=50;%信噪比取值，dB为单位
SignalLen=SubCarryN*SymbN*2;%输入比特序列长度=子载波数x每载波符号数x每符号比特数
Signal=round(rand(1,SignalLen));%输出待调制的二进制比特流
for i=1:SubCarryN
for j=1:SymbN*2
ParaBitSig(i,j)=Signal(i*j);%串并转换为行数SubCarryN，列数2*SymbN
end
end
%进行QPSK数据调制，将数据分为两个通道
for j=1:SymbN
ich(:,j)=ParaBitSig(:,2*j-1);%同相分量
qch(:,j)=ParaBitSig(:,2*j);%正交分量
end
kmod=1./sqrt(2);
ich0=ich.*2-1;
qch0=qch.*2-1;
ich1=ich0.*kmod;
qch1=qch0.*kmod;
x=ich1+qch1.*sqrt(-1);%产生复信号
y=ifft(x);%通过傅里叶反变换，将频域数据转换为时域数据
ich2=real(y);%I信道取变换后的实部
qch2=imag(y);%Q信道取变换后的虚部
%插入保护间隔
ich3=[ich2(fftLen-GuardLen+1:fftLen,:);ich2];
qch3=[qch2(fftLen-GuardLen+1:fftLen,:);qch2];
%并串转换
ich4=reshape(ich3,1,(fftLen+GuardLen)*SymbN);
qch4=reshape(qch3,1,(fftLen+GuardLen)*SymbN);
%形成复数发射数据
TrData=ich4+qch4.*sqrt(-1);
%接收机部分
%加入高斯白噪声
ReData=awgn(TrData,SNR,'measured');
%接收端
%移去保护时隙
idata=real(ReData);
qdata=imag(ReData);
idata1=reshape(idata,fftLen+GuardLen,SymbN);
qdata1=reshape(qdata,fftLen+GuardLen,SymbN);
idata2=idata1(GuardLen+1:GuardLen+fftLen,:);
qdata2=qdata1(GuardLen+1:GuardLen+fftLen,:);
%FFT
Rex=idata2+qdata2*sqrt(-1);
ry=fft(Rex);
%QPSK解调
ReIChan=real(ry);
ReQChan=imag(ry);
ReIChan1=ReIChan/kmod;
ReQChan1=ReQChan/kmod;
ReIChan0=(ReIChan1+1)/2;
ReQChan0=(ReQChan1+1)/2;
%QPSK逆映射
for j=1:SymbN
RePara(:,2*j-1)=ReIChan0(:,j);
RePara(:,2*j)=ReQChan0(:,j);
end
ReSig=reshape(RePara',1,SubCarryN*SymbN*2);
%符号抽样判决
Resig=ReSig>0.5;
%画图
figure(1);
subplot(211);stem(Signal(1:40),'b'),grid;
title('输入的前40比特信号')
subplot(212),stem(Resig(1:40),'b'),grid;
title('接收到前40比特序列')
figure(2);
subplot(121),plot(ich1,qch1,'o'),grid;
ylabel('正交分量'),xlabel('同相分量');
title('发送端的QPSK星座映射')
subplot(122);plot(ReIChan,ReQChan,'o'),grid;
ylabel('正交分量'),xlabel('同相分量');
title('接收端的QPSK星座映射')
figure(3);
subplot(311),stem(ich2(:,1),'b'),grid;
title('IFFT后的实部序列')
subplot(312),stem(ich3(:,1),'b'),grid;
title('插入保护间隔后的实部序列')
subplot(313),stem(idata2(:,1),'b'),grid;
title('接收端去除保护间隔后的实部序列')