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基于MATLAB的OFDM的仿真研究
目录
TOC\o1-3\h\u5440引言 2
11241绪论 3
77541.1选题背景及意义 3
85301.2OFDM技术的发展 3
209881.3主要工作和章节安排 4
202042OFDM的基本原理 6
140222.1OFDM的调制解调原理 6
2292.1.1串并转换 8
11382.2调制方式 8
243822.3信道模型 10
155972.4OFDM的优缺点 11
159652.4.1优点 11
318812.4.2缺点 12
12132.5本章小结 12
177663OFDM关键技术的应用 13
213283.1保护间隔与循环前缀 13
263183.2信道均衡 16
117273.3星座映射 17
268313.4本章小结 18
26844OFDM仿真过程及结果分析 19
259484.1仿真软件 19
115714.2仿真参数 19
173374.3仿真过程及结果分析 20
122874.3.1信源的产生 20
270294.3.2QPSK/16QAM调制 20
143244.3.3OFDM调制 21
153964.3.4加入CP 23
326654.3.5多径信道 23
111034.3.6高斯噪声 25
212624.3.7OFDM解调 25
293564.3.8QPSK/16QAM解调 27
186284.3.9误码率曲线图 27
319554.4本章小结 29
322785总结 30
摘要
通信技术随着人们的需求在不断地发展，需要更有效的数据传送速度和更高的可靠性。正交频分多路传输（OFDM）是一种利用频分多路传输的多载波调制技术，基于其独特的子载波调制技术，使其传输速度快，高频谱利用率，抗多路径干扰，它是WLAN与4G移动通讯系统的关键技术。然而，在无线信道中有多条路径可供子载波选择，路径不同传输的时间也不一样，子载波因到达接收端时间不一样而互相干扰，为了消除这个问题，OFDM符号的保护间隔一般不处于闲置的状态，而需要在其中嵌入循环前缀信号。本文主要讨论保护间隔对多径传播的影响。
本文以正交频分复用为研究对象，先是介绍了正交频分复用的基本原理以及对OFDM系统框架进行分析，包括串并转换、QPSK和16QAM两种子载波的调制、信道模型以及OFDM的优点和缺点的介绍。还介绍了OFDM系统仿真过程所用到的一些技术，关键是保护间隔与循环前缀，在系统中根据所给的条件添加合适的循环前缀，能够有效地抗多径效应，OFDM系统是使用matlab软件进行编程仿真，通过分析仿真参数、频谱图、星座图与信噪比的关系以及有无循环前缀的误码率曲线图，经过仿真得出结论：加入循环前缀的OFDM系统性能更好，并且循环前缀要大于最大时延。
关键词：OFDM；循环前缀；多径信道；星座图
引言
现在的世界，信息的传播速度很快，我们无时无刻不在网络上游荡，对信息的需求也是越来越大。从GSM的第二代移动通信发展到CDMA2000、WCDMA、TDSCDMA、OFDM、MIMO等新兴技术的LTE（4G），回顾2G到4G，甚至是今天的5G，使人们的日常生活更加方便，这就需要更稳定的传输速率和更高的传输速率[1]。
为了适应人类对通讯的需要，OFDM作为一种新型的多载波调制技术，目前已引起了广大工程师的广泛重视[2]。OFDM技术已经发展了六十多年，由于它存在很好的抗多径干扰、频谱得到很好的利用和合适的带宽传送等优势，已经被WLAN、DTV和移动通信系统所广泛接受，是目前最基本的宽带数字通信技术。
多载波传输技术可以将子载波分成几组并行传输数据，与单载波相比在相同的时间内可以传输更多的信息，不仅快速省时还能物尽其用，OFDM技术就是此技术中的一种[2]。OFDM技术凭借着频谱利用效率高、实现难度低、受多径干扰少等优点，不仅在移动通信中受到重用，而且在无线通信技术接下来的进展也起着至关重要的作用。此外，OFDM技术加入了循环前缀之后对多径延迟造成的码间干扰具有很好的抑制作用，本文将对OFDM进行研究、设计仿真，进行验证。
1绪论
1.1选题背景及意义
1990年代以来，通信技术急速发展。整体来看，从家用固定电话向宽带的熟悉转移等，呈现出两大发展趋向：“宽带化”与“数字化”[3]。优秀的通信系统通常具备很多优点，有传统通信系统所不具备的传输可靠