文档介绍：武汉理工大学
《现代通信技术》课程论文
基于16QAM调制的OFDM无线通信仿真设计
摘要:本文分析了移动通信系统所面临的现状和发展趋势,简要概述了OFDM技术的发展状况、原理和关键技术,在此基础之上建立并分析了OFDM系统连续和离散模型;然后结合数字通信技术设计了一个简单的基带OFDM系统,并用MATLAB对其进行仿真验证,着重阐述了在不同信噪比下系统的误码率,并对其进行分析。
关键词:正交幅度调制;正交频分复用;MATLAB
Simulation of OFDM munication system based on 16QAM modulation
Lu Hao
Information Engineering college, Wuhan University of Technology, Wuhan in China, 430070
Abstract: This paper analyzes the munication system faced situation and development trend, a brief overview of the development of OFDM technology, principles and key technologies, the analysis of continuous and discrete model for OFDM systems; bined with munication technology, design a simple base-band OFDM system and its simulation using MATLAB verification, focusing on the different circumstances in the bit error rate.
Keywords: QAM, OFDM, MATLAB
引言
进入21世纪以来,无线通信技术正以前所未有的速度向前发展。随着用户对各种高速率业务的需求,为了支持更高的信息传输速率,在下一代无线通信中必须采用频谱效率更高、抗多径干扰能力更强的新型传输技术。近年来受到广泛关注的一项宽带传输技术是以正交频分复用(OFDM)为代表的多载波传输技术。
OFDM[1](Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一种特殊的频分复用。频分复用FDM技术的使用在一个世纪前就已得到应用,比如低速率的电报业务,就是在一个宽带信道中使用不同载波频率并行传输。但是,为了在接收端能够较容易地分离这些信号,传统多载波系统中各载波频率要分隔得足够远,同时要采用保护频带,这些使得频谱利用率很低。再有,因为各载波都需要自己的模拟前端,使得传统多载波传输方式复杂性也很高。OFDM在频域把信道分成许多正交子信道,各子信道间保持正交,频谱相互重叠,这样减少了子信道间干扰,提高了频谱利用率。同时,在每个子信道上信号带宽小于信道带宽,虽然整个信道的频率选择性是非平坦的,但对每个子信道是平坦的,大大减少了符号间干扰。此外,通过在OFDM中添加循环前缀可增加其抗多径衰落的能力。由于OFDM把整个信道分成相互正交的子信道,因此抗窄带干扰能力很强,因为这些干扰仅仅影响到一部分子信道。正是由于OFDM具有抗多径能力强、频谱利用率高的优点,因此受到广泛关注。
QAM[2]是英文Quadrature Amplitude Modulation的缩略语简称,意为正交幅度调制,是一种数字调制方式。16QAM是用两路独立的正交4ASK信号叠加而成,4ASK是用多电平信号去键控载波而得到的信号。它是2ASK[3]体制的推广,和2ASK相比,这种体制的优点在于信息传输速率高。正交幅度调制是利用多进制振幅键控
(MASK)和正交载波调制相结合产生的。
随着人们对通信数据化、宽带化、个人化和移动化的需求,OFDM技术在综合无线接入领域得到了广泛的应用,它将是4G移动通信[4]的核心技术之一。它将数字调制、数字信号处理、多载波传输等技术有机结合在一起,是目前已知的频谱利用率最高的一种通信系统,具有传输速率快、抗多径干扰能力强的优点。OFDM技术适用于无线环境下的高速传输,不仅应用于无线局域网,还在宽带无线接入(BWA)中得到应用。,它已经开发了一个2GHz~11GHzBWA的标准—,物理层就采用了OFDM技术。该标准不仅是新一代的无线接入技术,而且对未来蜂窝移动通信的发展也具有重要意义。
系统总体结构设计
组成方案
本次设计主要进行的是MATLAB软件对OFDM通