【正文】 波幅度譜和相位譜 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 圖 47 OFDM 載波幅度譜和相位譜 OFDM 符號 通 過信道傳輸后，到達(dá)接收端，在接收端經(jīng)過串并變換和快速傅里葉變換，得到并行的頻域的 OFDM 符號，其幅度譜和相位譜如圖 47 所示。 仿真性能分析 誤 碼率與信噪比 1. 由 OFDM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真程序 的仿真結(jié)果 可得， 在 QPSK 調(diào)制方式下 ，系統(tǒng)的 誤碼率（ BER）與信噪比（ SNR）的關(guān)系 如表 42 所示。 表 42 系統(tǒng)誤碼率（ BER）與信噪比（ SNR）關(guān)系表 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 SNR(dB) 1 2 3 4 5 6 7 8 BER（ %） SNR(dB) 9 10 11 12 13 14 15 16 BER（ %） 0 0 0 0 0 0 根據(jù) OFDM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)程序仿真所得的系統(tǒng) BER 與 SNR 關(guān)系表（即表 42），使用 MATLAB 繪制出 系統(tǒng) BER 與 SNR 的關(guān)系曲線如 圖 48 所示 。 圖 48 QPSK調(diào)制方式下 系統(tǒng) BER 與 SNR 關(guān)系曲線 2. 由 OFDM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真程序 的仿真結(jié)果 可得，在 BPSK 調(diào)制方式下，系統(tǒng)的誤碼率（ BER）與信噪比（ SNR）的關(guān)系如表 43 所示。 表 43 系統(tǒng)誤碼率（ BER）與信噪比（ SNR）關(guān)系表 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 SNR(dB) 1 2 3 4 5 6 7 8 BER（ %） SNR(dB) 9 10 11 12 13 14 15 16 BER（ %） 0 0 0 0 0 0 0 0 根據(jù) OFDM 調(diào)制 解調(diào)系統(tǒng)程序仿真所得的系統(tǒng) BER 與 SNR 關(guān)系表（即表 43），使用 MATLAB 繪制出 系統(tǒng) BER 與 SNR 的關(guān)系曲線如圖 49 所示。 圖 49 BPSK調(diào)制方式下系統(tǒng) BER 與 SNR 關(guān)系曲線 分析 圖 48 和圖 49 的 BER 與 SNR 關(guān)系 曲線圖可 知 ，在系統(tǒng)參數(shù)一致的情況下，對 OFDM 系統(tǒng)分別進(jìn)行 QPSK 和 BPSK 兩種調(diào)制，隨著系統(tǒng)信噪比的不斷增大，系統(tǒng)誤碼率在不斷的減小，當(dāng)信噪比達(dá)到某一臨界值時(shí)，系統(tǒng)誤碼率達(dá)到零值。因?yàn)榘殡S系統(tǒng)信噪比的增加，系統(tǒng)噪聲功率有所下降，因而誤碼率也隨之下降。由于多徑效北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 應(yīng)引起的頻率選擇性 衰落，對系統(tǒng)誤碼率產(chǎn)生了很大的影響，嚴(yán)重影響了 OFDM 系統(tǒng)性能，對 QPSK 調(diào)制的影響尤為明顯。故而， BPSK 調(diào)制方式的系統(tǒng)性能好于 QPSK調(diào)制方式。 3. 由 OFDM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真程序 的仿真結(jié)果 可得，在 16QAM 調(diào)制方式下，系統(tǒng)的誤碼率（ BER）與信噪比（ SNR）的關(guān)系如表 44 所示。 表 44 系統(tǒng)誤碼率（ BER）與信噪比（ SNR）關(guān)系表 SNR(dB) 1 2 3 4 5 6 7 8 BER（ %） SNR(dB) 9 10 11 12 13 14 15 16 BER（ %） 5． 23 根據(jù) OFDM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)程序仿真所得的系統(tǒng) BER 與 SNR 關(guān)系表（即表 44），使用 MATLAB 繪制出 系統(tǒng) BER 與 SNR 的關(guān)系曲線如圖 410 所示。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 圖 410 16QAM 調(diào)制方式下 系統(tǒng) BER 與 SNR 關(guān)系曲線 4. 由 OFDM 調(diào)制解調(diào) 系統(tǒng) 仿真程序 的仿真結(jié)果 可得， 在 64QAM 調(diào)制方式下 ， 系統(tǒng)誤碼率（ BER）與信噪比（ SNR）的關(guān)系 如表 45 所示 。 表 45 系統(tǒng)誤碼率（ BER）與信噪比（ SNR）關(guān)系表 SNR(dB) 1 2 3 4 5 6 7 8 BER（ %） SNR(dB) 9 10 11 12 13 14 15 16 BER（ %） 根據(jù) OFDM 調(diào)制解調(diào) 系統(tǒng)程序 仿真所得的系統(tǒng) BER 與 SNR 關(guān)系表（即表 45），使用 MATLAB 繪制出 系統(tǒng) BER 與 SNR 的關(guān)系曲線如 圖 411 所示 。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 圖 411 64QAM 調(diào)制方式下 系統(tǒng) BER 與 SNR 的關(guān)系曲線 由圖 410 和圖 411 的誤碼率曲線圖可以看出，在系統(tǒng)參數(shù)相同的情況下，對OFDM 系統(tǒng)分別進(jìn)行 16QAM 和 64QAM 兩種調(diào)制，隨著系統(tǒng)信噪比的不斷增大，系統(tǒng)誤碼率在不斷的減小，而隨信噪比的進(jìn)一步增大，誤碼率也越來越小，當(dāng)信噪比達(dá)到某一臨界值時(shí)，系統(tǒng)誤碼率達(dá)到零值。當(dāng)信噪比相同時(shí)， 16QAM 調(diào)制的誤碼率明顯比 64QAM 調(diào)制的誤碼率低，并且 16QAM 調(diào)制方式的性能也明顯好于 64QAM 調(diào)制方式。 綜上所述以及 系統(tǒng)誤碼率曲線可以看出，在相同信噪比條件下，采用 BPSK 和QPSK 調(diào)制方式比采用 16QAM 和 32QAM 調(diào)制方式的系統(tǒng)誤碼率要小。但 MPSK 調(diào)制在性能方面卻不如 QAM 調(diào)制，尤其當(dāng) M 比較大的時(shí)候，這種差異尤為明顯。若把每個(gè)子載波所包含的比特?cái)?shù)量限制在 4 bit 之內(nèi)， MPSK 調(diào)制性能較好。 相比較而言 QAM 信號星座 更 容易產(chǎn)生和 解調(diào)?？傊?，在系統(tǒng)性能上 QAM調(diào)制優(yōu)于 MPSK 調(diào)制。而在系 統(tǒng)誤碼率方面，相同信噪比條件下， QAM 調(diào)制下的系統(tǒng)誤碼率大于 MPSK調(diào)制。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 誤碼率與信號幀長度 以 QPSK 調(diào)制為例， 由仿 真程序可知， 信源產(chǎn)生的二進(jìn)制隨機(jī)序列的長度 =（子載波數(shù) ?符號數(shù) /載波 ?位數(shù) /符號），故 而 ，可以通過改變系統(tǒng)子載波數(shù)來達(dá)到改變信號幀長度的目的，并且保持其他條件不變，觀察系統(tǒng)誤碼率（ BER）與信號幀長度 （子載波個(gè)數(shù)） 的關(guān)系。 1. 由 OFDM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真程序可得，在 QPSK調(diào)制方式下，系統(tǒng)誤碼率（ BER）與 信號幀長度（子載波個(gè)數(shù)） 的關(guān)系 如表 46所示。 表 46 系統(tǒng)誤碼率（ BER）與 信號幀長度（ 子載波個(gè)數(shù)） 關(guān)系表 子載波個(gè)數(shù) 10 30 50 70 90 110 130 150 BER（ %） 0 0 0 子載波個(gè)數(shù) 170 190 210 230 250 260 280 300 BER（ %） 根據(jù) OFDM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)程序仿真所得的系統(tǒng) BER與 信號幀長度（ 子載波個(gè)數(shù)）關(guān)系表（即表 46），使用 MATLAB 繪制出 BER 與信號幀長度（子載波個(gè) 數(shù)）關(guān)系曲線如圖 412 所示 。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 圖 412 系統(tǒng)誤碼率（ BER）與信號幀長度（子載波個(gè)數(shù)）關(guān)系曲線 在 QPSK 調(diào)制方式下，系統(tǒng)其它參數(shù)保持不變，改變 OFDM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的子載波個(gè)數(shù)，從而達(dá)到改變輸入信號幀長度的目的，由 圖 412 的誤碼率曲線圖可看出，當(dāng)信號幀長度（子載波個(gè)數(shù)）小于某一臨界值時(shí)，系統(tǒng)誤碼率為零。當(dāng)信號幀長度（子載波個(gè)數(shù)）大于該臨界值時(shí)，在一定范圍內(nèi)，隨系統(tǒng)子載波個(gè)數(shù)增加，即輸入信號幀長度的增大，系統(tǒng)誤碼率也隨之增大。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 結(jié) 論 正交頻分復(fù)用（ OFDM）技術(shù)作為一種高效的傳輸技術(shù)，因其具有對抗多徑衰落、碼間串?dāng)_、適用于高速傳輸?shù)韧怀鰞?yōu)點(diǎn)，而得到廣泛使用， 并且成為 4G 通信網(wǎng)絡(luò)的三大核心技術(shù)之一。本文 概述了 OFDM 技術(shù) 的歷史淵源及發(fā)展現(xiàn)狀，詳細(xì) 敘述了OFDM 系統(tǒng)的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)?；?MATLAB 軟件平臺搭建 OFDM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真架構(gòu)，設(shè)置仿真基本參數(shù)，編寫仿真程序，實(shí)現(xiàn) OFDM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的仿真模擬。 本文著重研究在 QPSK、 BPSK、 16QAM 和 64QAM 四種調(diào)制方式下的系統(tǒng)性能，比較和分析這四種調(diào)制方式， 得出 QAM 調(diào)制方式在性能上優(yōu)于 MPSK 調(diào) 制方式，而在相同條件下，同一信噪比時(shí)， MPSK 調(diào)制產(chǎn)生的誤碼率明顯小于 QAM 調(diào)制的結(jié)論。并且，分析系統(tǒng)誤碼率與待傳信號幀長度關(guān)系 可知，在一定范圍內(nèi)，系統(tǒng)誤碼率隨著待傳輸信號幀長的增大而增大 。然而，由于時(shí)間和個(gè)人身體狀況所限，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，雖然基本完成任務(wù)要求，但是卻沒有達(dá)到預(yù)計(jì)的目標(biāo)，譬如，信號幀長度的問題，本設(shè)計(jì)中是以改變子載波數(shù)目的方式間接改變信號幀長度，無法保證系統(tǒng)唯一變量，從而導(dǎo)致系統(tǒng)誤碼率分析出現(xiàn)偏差。如果能夠解決這一問題，相信一定會對系統(tǒng)性能分析產(chǎn)生很大幫助。隨著無線移動通信技術(shù)的快速發(fā)展和 第五代移動通信時(shí)代的來臨， OFDM 技術(shù)必將獲得更加長足的發(fā)展和完善。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 致 謝 時(shí)光飛逝，如白駒過隙；歲月無痕，留點(diǎn)滴回憶?；叵肫鹚哪昵?，滿懷憧憬踏入大學(xué)校園，隨即展開精彩繽紛的大學(xué)生活，喜怒哀樂，點(diǎn)點(diǎn)滴滴滿是回憶。四年后的今天，面對別離，滿懷惆悵，心中有不舍，也有感恩。不舍就這樣離別生活了四年的母校，感恩母校所給予我的無私的關(guān)愛與培養(yǎng)。四年的大學(xué)時(shí)光，我學(xué)到的不僅僅是專業(yè)的知識、嫻熟的技能，還有做人的道理，和感恩的心。 在這最后半年的大學(xué)生涯里，我很榮幸，也很高興能夠通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，來對 我的大學(xué)四年所學(xué)和所會的知識做出總結(jié)，并進(jìn)一步升華到學(xué)以致用的境界，同時(shí)，也是為我的大學(xué)四年的學(xué)習(xí)交一份完美的答卷。 首先，要感謝的是我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師張雪芬老師，張老師是一個(gè)學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)、專業(yè)能力和責(zé)任心極強(qiáng)的老師，在我進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，張雪芬老師給予我專業(yè)的指導(dǎo)，始終耐心為我解答畢設(shè)過程中所遇到的諸多難題，時(shí)刻關(guān)注我的畢設(shè)進(jìn)度，不惜犧牲寶貴的科研時(shí)間和休息時(shí)間，為我答疑解難，在畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和思路上都給予我很大的啟發(fā)。在生活中，張雪芬老師和藹可親、平易近人，亦師亦友。衷心的祝愿張雪芬老師在今后的工作中再 創(chuàng)輝煌，在生活中每天開開心心。 其次，還要感謝我的輔導(dǎo)員王玉老師，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，因?yàn)樯〉木壒蕠?yán)重耽誤了畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)度，王玉老師得知我的情況后給予了很大的關(guān)心，并且向我詢問治療狀況。而且王玉老師因?yàn)閾?dān)心影響我的病情影響到畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)答辯，主動與相關(guān)負(fù)責(zé)老師聯(lián)系，并說明我的情況。衷心感謝王玉老師對我的無私幫助，祝愿王玉老師在今后的工作中更上一層樓。 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這幾個(gè)月里，雖然因?yàn)樯砹撕芏嗤纯嗪蜔?，但是也感受到了老師和同學(xué)們暖暖的關(guān)懷，這段歲月也將成為我大學(xué)生活中最難忘的一段歲月。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 參考文獻(xiàn) [1] 周恩 ， 張興 ， 呂召彪 .下一代寬帶無線通信 OFDM 與 MIMO 技術(shù) [M]. 北京：人民郵電出版社 [2] 佟學(xué)儉，羅濤 . 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