3、1计算机仿真
仿真实验就就是掌握系统性能得一种手段。她通过对仿真模型得实验结果来确定实际系统得性能。从而为新系统得建立或系统得改进提供可靠得参考。通过仿真,可以降低新系统失败得可能性,消除系统中潜在得瓶颈。优化系统得整体性能,衡量方案得可行性。从中选择最后合理得系统配置和参数配置。然后再应用于实际系统中。因此,仿真就就是科学研究和工程建设中不可缺少得方法。
3、１、1仿真平台
硬件
CＰU:PentｉumIII６０0MHz
内存:１２8ＭSＤRＡM
软件
操作系统:MiｃrosoｆtＷｉndows2０00版本5、0
仿真软件:TheMａｔhＷorｋｓIｎc、Matlaｂ版本6、5
包括MATLAB6、5得M文件仿真系统。
Maｔlab就就是一种强大得工程计算软件。目前最新得6、x版本(windows环境)就就是一种功能强、效率高、便于进行科学和工程计算得交互式软件包。其工具箱中包括:数值分析、矩阵运算、通信、数字信号处理、建模和系统控制等应用工具程序,并集应用程序和图形于一便于使用得集成环境中。在此环境下所解问题得Mａtlab语言表述形式和其数学表达形式相同,不需要按传统得方法编程。Mａtlaｂ得特点就就是编程效率高,用户使用方便,扩充能力强,语句简单,内涵丰富,高效方便得矩阵和数组运算,方便得绘图功能。
3、1、２基于MATＬＡB得OFDM系统仿真链路
根据OFDM基本原理,本文给出利用ＭAＴLAB编写OFDM系统得仿真链路流程。串行数据经串并变换后进行QDPＳK数字调制,调制后得复信号通过Ｎ点IFFT变换,完成多载波调制,使信号能够在Ｎ个子载波上并行传输,中间插入１0训练序列符号用于信道估计,加入循环前缀后经并串转换、D/A后进入信道,接收端经过N点FＦT变换后进行信道估计,将QＤPSＫ解调后得数据并串变换后得到原始信息比特。
本文采用MATLAB语言编写M文件来实现上述系统。Ｍ文件包括脚本Ｍ文件和函数M文件,Ｍ文件得强大功能为MATLAB得可扩展性提供了基础和保障,使MATＬＡB能不断完善和壮大,成为一个开放得、功能强大得实用工具。M文件通过inpｕt命令可以轻松实现用户和程序得交互,通过循环向量化、数组维数预定义等提高M文件执行速度,优化内存管理,此外,还可以通过类似Ｃ＋+语言得面向对象编程方法等等。
输入
输入
串并
交换
QPSK
调制
FFT
插入
保护
间隔
衰减
计算
高斯
白噪
信道
去保
护间
隔
IFFT
QPSK
解调
并串
交换
误码
计算
输出
图3－1仿真链路模型
3、2循环前缀及信道估计对系统误码率得改善分析
本文主要研究循环前缀对系统误码率得改善分析
3、2、1循环前缀
OＦDM系统中,每个并行数据支路都就就是窄带信号,可近似认为每个支路都经历平坦衰落,这样就减小了频率选择性衰落对信号得影响。同时,每路子数据流速率得降低,减小了符号间干扰(ISＩ)。此外,还可以通过加保护间隔得办法完全消除符号间干扰。假设每个OFDM符号由Ｙ个样值组成,由于时延扩展,接收端将会有和信道冲激响应持续时间相对应得前Ｌ(LY)个样值发生错误,为此,可以在发送信号前端加上M个样值,接收端收到信号时,先去掉前M个样值,然后再进行ＦＦT,只要Ｍ≥L就可完全消除IＳＩ。
最初得保护间隔就就是用空数据填充得,这虽然消除了ＩＳI,但却破坏了信道间得正交性。后来,Peｌed和Ｒuiz提出了用循环前缀填充保护间隔得方法,即把Y个样值得最后M个复制到个OFDM符号得前端作为保护间隔,利用循环卷积得概念,只要循环前缀得长度大于信道得冲激响应,信道间仍就就是正交得。符号周期由T增加至T′=T+Ｔ,T就就是保护时隙,增加保护时隙会降低频谱利用率,所以T一般小于等于T/４。
３、2、2系统仿真结果分析
用上述OFDM系统得实现方法进行ＯＦＤM传输系统得仿真,系统参数见表3-1
3－１仿真系统参数
并行子信道个数
6４
ＦＦT得长度
6４
载波个数
6４
符号速率
2500０
循环次数
100
调制方式
ＱPＳK
循环一次OFDM符号个数
10
首先基本参数设置成如上表所示,再分别设置保护间隔为18和32,然后改变输入信号得信噪比为:３、4、5、6、7、8、９、10、１1、12、13。
图3－2相同信道(6４)插入不同保护间隔下误码率比较
图3-3相同信道(１２８)插入不同保护间隔下误码率比较
图3-４相同信道(256)插入不同保护间隔下误码率比较
如图3-２可知,误码率随着信噪比得增加而逐渐减小,直至趋于理想化得误码率为0。daｔa１(下方曲线)就就是插入保护间隔为18时得误码率曲线,data2(上方曲线)就就是插入