【正文】 示 接下來(lái)就是選擇每 一幀中間的數(shù)據(jù)部分，而去掉全 0 的部分，可以用一個(gè)行選擇器， 其設(shè)置參數(shù)如下圖所示 圖 328 圖 329 26 此時(shí)輸出的數(shù)據(jù)將只有數(shù)據(jù)部分，而丟棄了全 0 的部分得到的波形如下圖所示 然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為幀為 30x2 的數(shù)據(jù)幀，然后將 30x2 的數(shù)據(jù)幀通過(guò)列選擇器分解出兩路信號(hào)來(lái)，用于數(shù)字上下變頻來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的恢復(fù) 。 譯碼原則如下所示 本設(shè)計(jì)中直接使用 simulink 自帶的譯碼模塊，但其設(shè)計(jì)思路是基于維特比譯碼設(shè) 計(jì)的，所以在上面寫(xiě)出了維特比譯碼原理。因此，如何更簡(jiǎn)單的解決問(wèn)題仍是我今后努力的目標(biāo)。 OFDM 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是對(duì)我們這一學(xué)期的 matlab 學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，從中我發(fā)現(xiàn)了個(gè)人學(xué)習(xí)的很多問(wèn)題。 圖 332 29 解調(diào)模塊 解調(diào)前的星座圖，其輪廓與 16QAM 調(diào)之后的星座圖基本相似，說(shuō)明信號(hào)失真很小。 進(jìn)行接受時(shí)信號(hào)先經(jīng) buffer 模塊將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化為矩陣 。因此將一個(gè)符號(hào)的尾端復(fù)制并補(bǔ)充到起始點(diǎn)增加了符號(hào)時(shí)間的長(zhǎng)度。 本 RS 碼，信息位為 11 為編碼為 15 位的數(shù)據(jù)，所以一幀的數(shù)據(jù)經(jīng)編碼后幀圖 33 圖 34 圖 35 12 長(zhǎng)就變?yōu)?60，所以經(jīng)卷積編碼輸出的數(shù)據(jù)為 60x1 的數(shù)據(jù)格式 RS 調(diào)制模塊的參數(shù)設(shè)計(jì)如下所示 編碼之后的波形如下所示 ： ： 信號(hào)需要進(jìn)行調(diào)之后才能進(jìn)行傳輸。reg。 Simulink 可以用連續(xù)采樣時(shí)間、離散采樣時(shí)間或兩種混合的采樣時(shí)間進(jìn)行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。 并行數(shù)據(jù)序列 d0 ， d1 .…， dN1 中的每個(gè) dn 是一個(gè)復(fù)數(shù) n n nd a jb?? ，經(jīng)過(guò)傅氏反變換后得到復(fù)數(shù) D=( 0 1 N1D , D , D… ， ),即 N 1 N 1 j ( 2 ) j ( 2 n m /N )N 1 n nD = d e d e mt??? nπ fπn = 0 n = 0 （ m=0， 1，…， 1） 式中， /( )。 上圖是基于 FFT 的 OFDM 系統(tǒng)組成框圖。在上圖中，正交關(guān)系就表現(xiàn)在調(diào)制信號(hào) pi(t)和解調(diào)信號(hào) qi(t)的關(guān)系上。 在過(guò)去的頻分復(fù)用 (FDM)系統(tǒng)中，整個(gè)帶寬分成 N 個(gè)子頻帶，子頻帶之間不重疊，為了避免子頻帶間相互干擾，頻帶間通常加保護(hù)帶寬，但這會(huì)使 頻譜利用 6 率下降。包括以下類型： VOFDM,WOFDM,FOFDM,MIMOOFDM,多帶OFDM。提出了限幅法，當(dāng)然還有別的一些方法，如編碼和調(diào)制相結(jié)合的方法，選擇性映射的方法等，這些方法雖然都有一定的效果，但迄今為止仍然沒(méi)有一種很好的解決方法可以兼顧性能和復(fù)雜度問(wèn)題。 (1)對(duì)同步誤差十分敏感， OFDM 子信道的頻譜相互混疊，信號(hào)的解調(diào)是通過(guò) FFT變換實(shí)現(xiàn)的，要求各個(gè)子載波之間保持正交，才能解調(diào)得到每一路數(shù)據(jù)。此外， OFDM 采用了循環(huán)前綴技術(shù)，即將 OFDM 符號(hào)的后幾個(gè)樣值復(fù)制到 OFDM 符號(hào)的前面，有效的抵抗多徑衰落的影響。歐洲電信組織 (ETsl)的寬帶射頻接入網(wǎng)的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)HiperiLAN2 也把 OFDM 定為它的調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)技術(shù) 隨著 DSP 芯片技術(shù)的發(fā)展，傅立葉變換 /反變換、高速 Modem 采用的64/128/256QAM 技術(shù)、柵格編碼技術(shù)、信道自適應(yīng)技術(shù)、插入保護(hù)時(shí)段等成熟技術(shù)的逐步引入，人們開(kāi)始集中越來(lái)越多的精力開(kāi)發(fā) OFDM 技術(shù)在移動(dòng)通信領(lǐng)域的應(yīng)用。由于 OFDM 各個(gè)子載波之間相互正交，采用 FFT 實(shí)現(xiàn)這種調(diào)制，但在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)時(shí)傅立葉變換設(shè)備的復(fù)雜度、發(fā)射機(jī) 2 和接收機(jī)振蕩器的穩(wěn)定性以及射頻功率放大器的線性要求等因素都成為 OFDM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)的制約條件。應(yīng)用快速傅里葉變換更使多載波傳輸系統(tǒng)的復(fù)雜度大大降低。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸 。 上個(gè)世紀(jì) 70年代，韋斯坦（ Weistein）和艾伯特（ Ebert）等人應(yīng)用離散傅里葉變換（ DFT）和快速傅里葉方法（ FFT）研制了一個(gè)完整的多載波傳輸系統(tǒng)，使得 OFDM 技術(shù)更趨于實(shí)用化。1970 年，美 國(guó)申請(qǐng)和發(fā)明了一個(gè)專利，其思想是采用平行的數(shù)據(jù)和子信道相互重疊的頻分復(fù)用來(lái)消除對(duì)高速均衡的依賴，用于抵制沖激噪聲和多徑失真，而能充分利用帶寬。 1999 年， 通過(guò)了一個(gè)SGHz 的無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，其中 OFDM 調(diào)制技術(shù)被采用為物理層標(biāo)準(zhǔn)，使得傳輸速率可以達(dá) 54MbPs。而 OFDM 系統(tǒng)中由于各個(gè)子載波之間存在正交性，允許子信道的頻譜相互混疊，因此與常規(guī)的頻分復(fù)用系統(tǒng) 相比， OFDM系統(tǒng)可以最大限度的利用頻譜資源。 (4)無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一般都存在非對(duì)稱性，即下行鏈路中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上行鏈路中的數(shù)據(jù)量。當(dāng)峰值平均功率比較大時(shí)，要求發(fā)射機(jī)內(nèi)放大器具有很大的線性動(dòng)態(tài)范圍。每個(gè)子信道上的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個(gè)子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號(hào)間干擾。 在 OFDM 傳播過(guò)程中，高速信息數(shù)據(jù)流通過(guò)串并變換，分配到速率相對(duì)較低的若干子信道中傳輸，每個(gè)子信道中的符號(hào)周期相對(duì)增加，這樣可減少因無(wú)線信道多徑時(shí)延擴(kuò)展所產(chǎn)生的時(shí)間彌散性對(duì)系統(tǒng)造成的碼間干擾。其方法是在 OFDM 符號(hào)保護(hù)間隔內(nèi)填入循環(huán)前綴，以保證在 FFT 周期內(nèi) OFDM符號(hào)的時(shí)延副本內(nèi)包含的波形周期個(gè)數(shù)也是整數(shù)。接收端解調(diào)后各子載波信號(hào)為： 11 222000011( ) ( ) ( ) tssn m snmNN jN T N Tj f t j f t N Tnnssd m d n e e d t d n e d tN T N T??? ???????????? () 從式子 可以看到，第 m 個(gè)子載波解調(diào)后可以正確的得出期望符號(hào) d(m),而對(duì)于其他子載波來(lái)說(shuō)，由于在積分間隔內(nèi)，頻率偏差是 1/NTs 的整數(shù)倍，所以積分為 0. 基于 FFT 的 OFDM 系統(tǒng)組成 為了簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性，減小設(shè)備體積，利用傅氏變換 (DFT)和快速傅氏變換 (FFT)對(duì)于并行數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制、解調(diào)，降低了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性。插入保護(hù)間隔的目的是避免多經(jīng)失真產(chǎn)生的碼間串?dāng)_ ISI。 Simulink 具有適應(yīng)面廣、 結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細(xì)、貼近實(shí)際、效率高、靈活等優(yōu)點(diǎn)，并基于以上優(yōu)點(diǎn) Simulink 已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號(hào)處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計(jì)。對(duì)各種時(shí)變系統(tǒng)，包括通訊 、控制、信號(hào)處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng)， Simulink 提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫(kù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真、執(zhí)行和測(cè)試。 模塊 介紹 信號(hào)源模塊 本設(shè)計(jì) 信號(hào)源模塊使用了 smulink中的 Bernoulli Binary Generator模塊： 在本設(shè)計(jì)中，信源系統(tǒng)采用的是伯努利二進(jìn)制序列，所設(shè)置的占空比為 （即在同一個(gè)波中 0 和 1 所占的比例是一樣的），所產(chǎn)生的序列是以幀（ frame）的形式產(chǎn)生，每幀的數(shù)據(jù)是 88 位，碼元寬度為 16e5/88/2 s，此時(shí)輸出到信道上面的圖 31 圖 32 11 數(shù)據(jù)是 88x1 的形式！詳細(xì)參數(shù)如下圖所示： 產(chǎn)生的波 形如下圖所示 模塊 ： 信號(hào)源所產(chǎn)生的基帶信號(hào)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)連續(xù)的 0 或 1，這樣不利于收信實(shí)的同步因此在系統(tǒng)中需要加入編碼模塊，在編碼器復(fù)雜性相同的情況下，卷積碼的性能優(yōu)于分組碼。把輸入數(shù)據(jù)流串并變換到 個(gè)并行的子信道中，使得每一個(gè)調(diào)制子載波的數(shù)據(jù)周期可以擴(kuò)大為原始數(shù)據(jù)符號(hào)周期的 N 倍，因此時(shí)延擴(kuò)