【正文】 符號的周期內(nèi)包含了多個非零的子載波，其頻譜可以通過一組位于各個子載波頻率上的脈沖響應(yīng)函數(shù) δ(t)與周期為 T 的矩形脈沖頻譜的卷積計算得到。 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 8頁 圖 OFDM 基帶傳輸系統(tǒng)的框圖 [6] 比如可以對式 (22)中的第 j 個子載波進行解調(diào)，并在時間 T 內(nèi)進行積分，如式 (24)所示： 1^0101 e xp( 2 ( ) ) e xp( 2 ( ) )1 e xp( 2 ( ) )ssNtTi s i stiNsjijjd j t t d j t t dtT T Tiji t t dt dTT????????? ? ? ??? ? ???? (24) 由此以及積分的知識可以得出，只有對第 j 個子載波進行解調(diào)可以恢復(fù)出原始信號，而對于其他子載波進行解調(diào)積分，結(jié)果 均為零，這是由于由于在積分區(qū)間 T 內(nèi)，頻率差別產(chǎn)生了整數(shù)倍個周期。在這個實例中，所有的子載波都具有相同的相位和幅值，但在實際系統(tǒng)中，根據(jù) OFDM 數(shù)據(jù) 符號所采用調(diào)制方式不同，不可能所有子載波都具有相同的幅值和相位。其中實部和虛部分別對應(yīng)于 OFDM 符號的同相分量和正交分量，實際中可與相應(yīng)的子載波分量相乘，構(gòu)成最終的子信道信號和合成的 OFDM 信號。如果用 T 表示 OFDM 符號的持續(xù)時間即符號周期， N 表示子載波的個數(shù)，是指第 i 個子載波的載波頻率， (i=0,1,2...,N1)表示分配給信道的數(shù)據(jù)符號，矩形函數(shù) rect(t)=1,|t|T/2,則從 t=開始的OFDM 符號可以表示為式 (21) [1]： s(t)=Re{ 10 ( / 2 ) e x p [ 2 ( ) ]Ni s i si d r e c t t t t j f t t??? ? ? ??} t+T (21) s(t)=0 t 或 tT+ 在將待傳輸?shù)谋忍匦畔⒎峙涞礁鱾€子載波上后，應(yīng)用某種調(diào)制方法將其映射為子載波的相位和幅度 。 信號的表達式及其正交性 OFDM 的根本思想是通過串并變換把串行的高速數(shù)據(jù)流變成并行的低速數(shù)據(jù)流，其實現(xiàn)的關(guān)鍵就在于保證各個子載波之間的正交性，這也是 OFDM 系統(tǒng)實現(xiàn)的難點。另外，由于引入保護間隔，當(dāng)最大多徑時延小于保護間隔時，可以在很大程度上消除符號間干擾 (ISI)。 正交頻分復(fù)用 (OFDM)的基本原理就是把高速的數(shù)據(jù)流通過串并變換，分配到傳輸速率相對較低的若干個子信道中進行傳輸。多徑時延擴展或相干帶寬用來描述信道的多徑特性，而相干時間或多普勒帶寬常用來描述信道的時變特性。 第五章為總結(jié)和展望，對本論文進行概括總結(jié) ,并對 OFDM 技術(shù)的未來發(fā)展作出展望。 第三章介紹 OFDM 的幾種關(guān)鍵技術(shù)，包括同步技術(shù)、信道估計技術(shù)、最大峰均比問題、信道編碼、交織技術(shù)以及均衡技術(shù)等，其中重點介紹了 RS 編碼原理以及糾錯能力。 本文的 主要內(nèi)容 本文的主要內(nèi)容安排如下： 第一章主要介紹了移動通信的發(fā)展史以及 OFDM 的發(fā)展現(xiàn)狀，然后介紹了 OFDM技術(shù)的優(yōu)點及不足。 (3) 易受頻率偏差的影響 OFDM 系統(tǒng)子信道的頻譜互相覆蓋，這對子載波之間的正交性提出了較高的要求。 (2)峰值平均功率比較高 由于 OFDM 系統(tǒng)中各子載波相互獨立，峰值功率與均值功率比相對較大，且隨子載波數(shù)目的增加而增加。 (6) OFDM 數(shù)字化實現(xiàn)簡單 當(dāng)子信道上采用 QAM 或 MPSK 調(diào)制方式時，調(diào) 制過程可以用 IFFT 完成，解調(diào)過 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 5頁 程可以用 FFT 完成，既不用多組振蕩源，也不用帶通濾波器組分離信號。 (4) 易于和其他多種接入方法結(jié)合使用 OFDM易 于和其他多種接入方法結(jié)合使用 ,構(gòu)成 OFDMA系統(tǒng)，其中包括跳頻 OFDM、多載波碼分多址 MCCDMA 以及 OFDMTDMA 等等，使得多個用戶可以利用 OFDM技術(shù)同時進行信息的傳輸。同時，通過子載波的聯(lián)合編碼，達到了子信道間的頻率分集作用，也增強了對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力。此外， OFDM 系統(tǒng)采用的加載算法使系統(tǒng)可以把更多的數(shù)據(jù)集中放在條件好的信道上以高速率進行傳送。 (3)SystemView 仿真平臺。使用Simulink 可以更加方便的對系統(tǒng)進行可視化建模，并進行基于時間流的系統(tǒng)仿真，使得系統(tǒng)仿真建模與工程中的方框圖結(jié)合起來。由于 OFDM系統(tǒng)是 “ 數(shù)學(xué)密集系統(tǒng) ” ，所以 Matlab 可在 OFDM 系統(tǒng)仿真上發(fā)揮其強大的數(shù)學(xué)計算優(yōu)勢，也因此得到了廣泛的應(yīng)用。目前常用的仿真技術(shù)主要有： (1)Matlab 仿真平臺。此外，由于 OFDM 技術(shù)的良好性能，其被看做是第四代移動通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，將在未來的移動通信界發(fā)揮更大的作用。伴隨著 BRANHyperLAN/2和 兩個標準廣泛應(yīng)用在局域網(wǎng)中， OFDM 技術(shù)將會在無線數(shù)據(jù)本地環(huán)路的廣域網(wǎng)領(lǐng)域貢獻更多力量。目前已發(fā)展了 46個會員，我國的信息產(chǎn)業(yè)部也已加入其中，由此可見 OFDM 技術(shù)的應(yīng)用已在當(dāng)時引起國內(nèi)通信界的重視。 19 世紀 90年代末 通過了一個5GHz 的無線局域網(wǎng)標準，其中它的物理層標準采用的是 OFDM 技術(shù) 。 20世紀 80 年代，人們深入研究 了多載調(diào)制在數(shù)字移動通信、高速 MODEM 等領(lǐng)域中的應(yīng)用。 循環(huán)前綴 (Cyclic Prefix,CP)的概念在 1980 年引入 OFDM 系統(tǒng)，由 Ruiz 和 Peled 提出，此方法使用循環(huán)擴展取代了傳統(tǒng)的保護間隔，從而解決了正交性的問題。在并行傳輸系統(tǒng)中，基帶信號在發(fā)送端通過 IDFT 進行調(diào)制， 在接收端通過 DFT 進行解調(diào)。首次提出了 OFDM 理論，并在 1970 年成功獲得專利。經(jīng)過這些年的發(fā)展， OFDM 技術(shù)在很多領(lǐng)域已經(jīng)得到 廣泛的應(yīng)用。 OFDM 技術(shù)作為一種具有較高頻譜利用率且可以有效對抗子載波間干擾的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，引起了世界各國通信界的高度重視，并在數(shù)字廣播、數(shù)字通信、移動通信等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，是一種強有力的數(shù)字調(diào)制方式，由于這些突出的優(yōu)點以及優(yōu)異的性能使其受到人們的青睞，并成為第四代移動通信系統(tǒng)為廣闊的發(fā)展前景。于是以 CDMA為核心技術(shù)的第三代移動通信系統(tǒng)出現(xiàn)了，其主要特征是支持全球普及和無縫漫游， 可以提供豐富多彩的多媒體業(yè)務(wù)，便于系統(tǒng)間的過渡和演進；但其也存在一些弊端，例如各標準之間不兼容，不能實現(xiàn)網(wǎng)間互通，因此世界各國在推動第三代移動通信系統(tǒng)的同 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 2頁 時，已將研究重點轉(zhuǎn)移到第四代移動通信系統(tǒng)上，使其可以進一步改善現(xiàn)有通信質(zhì)量、具有更高數(shù)據(jù)傳輸 的核心技術(shù)，有著極 速率，并可以容納更多的用戶 [3]。在這個階段，歐洲率先提出了全球移動通信系統(tǒng) (Global System for Mobile， GSM)，而窄帶碼分多址 (CodeDivision Multiple Access,CDMA)蜂窩移動通信系統(tǒng)緊隨其后由美國高通公司提出，這是移動通信系統(tǒng)發(fā)展中的具有重要意義的事件。 自 1980 年伊始，數(shù)字移動通信系統(tǒng)開始發(fā)展并逐漸走向成熟。T)成功研制 了第一代蜂窩通信系統(tǒng)，即先進移動電話系統(tǒng) (Advantage Mobile Phone System,AMPS),并組建了蜂窩狀模擬移動通信網(wǎng)，使系統(tǒng)容量大大提高了，此時，蜂窩式公共移動通信網(wǎng)也已逐漸在一些發(fā)達國家出現(xiàn)。 在 20 世紀下半葉，蜂窩移動通信開始蓬勃發(fā)展，到現(xiàn)在已經(jīng)取得了令人矚目的成就。到目前為止，移動通信技術(shù)已經(jīng)了三個主要發(fā)展階段，每個階段的發(fā)展都是技術(shù)的突破和觀念的創(chuàng)新，不僅集中了計算機科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的許多成就；也集中了有線通信、無線通信的最新技術(shù)成果。 but the error performance of OFDM s ystem declines sharply when Eb/No reaches a certain value, we can conclude that RS coding only makes limited contribution for the improvements of OFDM system addition ,when Eb/No is same , OFDM system bit error rate bees larger and larger as Doppler frequency shift increases, it implies that the Doppler frequency has some negative impact on OFDM system error performance. In addition ,a brief analysis about the factors of error performance of OFDM system and the causes of the irregular fluctuation is did. Keywords: wireless munication , OFDM , MATLAB/Simulink, RS coding , Doppler frequency shif 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 1頁 第一章 緒論 引言 自從 17世紀 30 年代電報在英國和美國出現(xiàn)并發(fā)展以來，通信技術(shù)已經(jīng)逐漸融入了人類社會，伴隨著它的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高。 此外，簡要分析了 OFDM 系統(tǒng)的差錯性能的影響因素以及仿真曲線出現(xiàn)不規(guī)則波動的原因。應(yīng)用 Simulink 仿真平臺在 RS 編碼以及不同多普勒頻移的條件下進行 OFDM 系統(tǒng)的仿真分析。 本文主要介紹了 OFDM 系統(tǒng)的基本原理以及 其優(yōu)缺點，詳細闡述了 RS 編碼技術(shù)，并簡單敘述了各種關(guān)鍵技術(shù)。 科技學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文 基于 MATLAB 的 OFDM 通信系統(tǒng)仿真 專 業(yè)： 通信工程 指導(dǎo)教師： 張欣 學(xué)生姓名： 戴夢茹 學(xué)生學(xué)號： 082020200481 中國 ﹒ 貴州 ﹒ 貴陽 2020年 5 月 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 I頁 目錄 摘要 ................................................................... III Abstract.................................................................. IV 第一章 緒論 .............................................................. 1 引言 ................................................................ 1 研究背景和意義 ...................................................... 2 OFDM 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................... 2 OFDM 仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀 ......................................... 3 OFDM 技術(shù)的特點 ..................................................... 4 本文的主要內(nèi)容 ...................................................... 5 第二章 OFDM 的基本原理 .................................................... 6 信號的表達式及其正交性 .............................................. 6 調(diào)制與解調(diào) .......................................................... 9 保護間隔和循環(huán)前綴 ................................................. 10 加窗技術(shù) ....................