【正文】 示 接下來就是選擇每 一幀中間的數(shù)據(jù)部分，而去掉全 0 的部分，可以用一個行選擇器， 其設(shè)置參數(shù)如下圖所示 圖 328 圖 329 26 此時輸出的數(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)幀通過列選擇器分解出兩路信號來，用于數(shù)字上下變頻來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的恢復 。 譯碼原則如下所示 本設(shè)計中直接使用 simulink 自帶的譯碼模塊，但其設(shè)計思路是基于維特比譯碼設(shè) 計的，所以在上面寫出了維特比譯碼原理。因此，如何更簡單的解決問題仍是我今后努力的目標。 OFDM 系統(tǒng)的設(shè)計是對我們這一學期的 matlab 學習的一個總結(jié)，從中我發(fā)現(xiàn)了個人學習的很多問題。 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，說明信號失真很小。 進行接受時信號先經(jīng) buffer 模塊將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化為矩陣 。因此將一個符號的尾端復制并補充到起始點增加了符號時間的長度。 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)計如下所示 編碼之后的波形如下所示 ： ： 信號需要進行調(diào)之后才能進行傳輸。reg。 Simulink 可以用連續(xù)采樣時間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進行建模，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 dn 是一個復數(shù) n n nd a jb?? ，經(jīng)過傅氏反變換后得到復數(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 pi(t)和解調(diào)信號 qi(t)的關(guān)系上。 在過去的頻分復用 (FDM)系統(tǒng)中，整個帶寬分成 N 個子頻帶，子頻帶之間不重疊，為了避免子頻帶間相互干擾，頻帶間通常加保護帶寬，但這會使 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，但迄今為止仍然沒有一種很好的解決方法可以兼顧性能和復雜度問題。 (1)對同步誤差十分敏感， OFDM 子信道的頻譜相互混疊，信號的解調(diào)是通過 FFT變換實現(xiàn)的，要求各個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 符號的后幾個樣值復制到 OFDM 符號的前面，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)標準HiperiLAN2 也把 OFDM 定為它的調(diào)制標準技術(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)、插入保護時段等成熟技術(shù)的逐步引入，人們開始集中越來越多的精力開發(fā) OFDM 技術(shù)在移動通信領(lǐng)域的應(yīng)用。由于 OFDM 各個子載波之間相互正交，采用 FFT 實現(xiàn)這種調(diào)制，但在實際應(yīng)用中，實時傅立葉變換設(shè)備的復雜度、發(fā)射機 2 和接收機振蕩器的穩(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)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個子信道上進行傳輸 。 上個世紀 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）研制了一個完整的多載波傳輸系統(tǒng)，使得 OFDM 技術(shù)更趨于實用化。1970 年，美 國申請和發(fā)明了一個專利，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用來消除對高速均衡的依賴，用于抵制沖激噪聲和多徑失真，而能充分利用帶寬。 1999 年， 通過了一個SGHz 的無線局域網(wǎng)標準，其中 OFDM 調(diào)制技術(shù)被采用為物理層標準，使得傳輸速率可以達 54MbPs。而 OFDM 系統(tǒng)中由于各個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)無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一般都存在非對稱性，即下行鏈路中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量要遠遠大于上行鏈路中的數(shù)據(jù)量。當峰值平均功率比較大時，要求發(fā)射機內(nèi)放大器具有很大的線性動態(tài)范圍。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。 在 OFDM 傳播過程中，高速信息數(shù)據(jù)流通過串并變換，分配到速率相對較低的若干子信道中傳輸，每個子信道中的符號周期相對增加，這樣可減少因無線信道多徑時延擴展所產(chǎn)生的時間彌散性對系統(tǒng)造成的碼間干擾。其方法是在 OFDM 符號保護間隔內(nèi)填入循環(huán)前綴，以保證在 FFT 周期內(nèi) OFDM符號的時延副本內(nèi)包含的波形周期個數(shù)也是整數(shù)。接收端解調(diào)后各子載波信號為： 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 個子載波解調(diào)后可以正確的得出期望符號 d(m),而對于其他子載波來說，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 為了簡化實現(xiàn)的復雜性，減小設(shè)備體積，利用傅氏變換 (DFT)和快速傅氏變換 (FFT)對于并行數(shù)據(jù)進行調(diào)制、解調(diào)，降低了系統(tǒng)實現(xiàn)的復雜性。插入保護間隔的目的是避免多經(jīng)失真產(chǎn)生的碼間串擾 ISI。 Simulink 具有適應(yīng)面廣、 結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優(yōu)點，并基于以上優(yōu)點 Simulink 已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號處理的復雜仿真和設(shè)計。對各種時變系統(tǒng)，包括通訊 、控制、信號處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng)， Simulink 提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫來對其進行設(shè)計、仿真、執(zhí)行和測試。 模塊 介紹 信號源模塊 本設(shè)計 信號源模塊使用了 smulink中的 Bernoulli Binary Generator模塊： 在本設(shè)計中，信源系統(tǒng)采用的是伯努利二進制序列，所設(shè)置的占空比為 （即在同一個波中 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，此時輸出到信道上面的圖 31 圖 32 11 數(shù)據(jù)是 88x1 的形式！詳細參數(shù)如下圖所示： 產(chǎn)生的波 形如下圖所示 模塊 ： 信號源所產(chǎn)生的基帶信號有時會出現(xiàn)連續(xù)的 0 或 1，這樣不利于收信實的同步因此在系統(tǒng)中需要加入編碼模塊，在編碼器復雜性相同的情況下，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 個并行的子信道中，使得每一個調(diào)制子載波的數(shù)據(jù)周期可以擴大為原始數(shù)據(jù)符號周期的 N 倍，因此時延擴