文档介绍：基于Matlab的OFDM系统仿真
摘要:正交频分复用(OFDM)是一种多载波宽带数字调制技术。相比一般的数字通信系统,它具有频带利用率高和抗多径干扰能力强等优点,因而适合于高速率的无线通信系统。正交频分复用OFDM是第四代移动通信的核心技术。论文首先简要介绍了OFDM基本原理。在给出OFDM系统模型的基础上,用MATLAB语言实现了整个系统的计算机仿真并给出参考设计程序。最后给出在不同的信道条件下,对OFDM系统误码率影响的比较曲线,得出了较理想的结论,通过详细分析了了技术的实现原理,用软件对传输的性能进行了仿真模拟并对结果进行了分析。
介绍了OFDM技术的研究意义和背景及发展趋势,还有其主要技术和对其的仿真｡具体如下:首先介绍了OFDM的历史背景､发展现状及趋势､研究意义和研究目的及研究方法和OFDM的基本原理､基本模型､OFDM的基本传输技术及其应用,然后介绍了本课题所用的仿真工具软件MATLAB,并对其将仿真的OFDM各个模块包括信道编码､交织､调制方式､快速傅立叶变换及无线信道进行介绍,最后是对于OFDM的流程框图进行分析和在不影响研究其传输性的前提下进行简化,并且对其仿真出来的数据图形进行分析理解｡
关键词:OFDM;MATLAB;仿真
一、OFDM的意义及背景
现代通信的发展是爆炸式的。从电报、电话到今天的移动电话、互联网,人们从中享受了前所未有的便利和高效率。从有线到无线是一个飞跃,从完成单一的话音业务到完成视频、音频、图像和数据相结合的综合业务功能更是一个大的飞跃。在今天,人们获得了各种各样的通信服务,例如,固定电话、室外的移动电话的语音通话服务,有线网络的上百兆bit的信息交互。但是通信服务的内容和质量还远不能令人满意,现有几十Kbps传输能力的无线通信系统在承载多媒体应用和大量的数据通信方面力不从心:现有的通信标准未能全球统一,使得存在着跨区的通信障碍;另一方面,从资源角度看,现在使用的通信系统的频谱利用率较低,急需高效的新一代通信系统的进入应用。
目前,3G的通信系统己经进入商用,但是其传输速率最大只有2Mbps,仍然有多个标准,在与互联网融合方面也考虑不多。这些决定了3G通信系统只是一个对现有移动通信系统速度和能力的提高,而不是一个全球统一的无线宽带多媒体通信系统。因此,在全世界范围内,人们对宽带通信正在进行着更广泛深入的研究。
正交频分复用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 是一种特殊的多载波方案,它可以被看作一种调制技术,也可以被当作是一种复用技术。选择OFDM的一个主要原因在于该系统能够很好地对抗频率选择性衰落或窄带干扰。正交频分复用(OFDM)最早起源于20世纪50年代中期,在60年代就已经形成恶劣使用并行数据传输和频分复用的概念。1970年1月首次公开发表了有关OFDM的专利。
在传统的并行数据传输系统中,整个信号频段被划分为N个相互不重叠的频率子信道。每个子信道传输独立的调制符号,然后再将N个子信道进行频率复用。这种避免信道频谱重叠看起来有利于消除信道间的干扰,但是这样又不能有效利用宝贵频谱资源。为了解决这种低效利用频谱资源的问题,在20世纪60年代提出一种思想,即使用子信道频谱相互覆盖的频域距离也是如此,从而可以避免使用高速均衡,