【正文】 間干擾和碼間干擾的性能，因此很快成為一種無線通信領域里的高速傳輸技術，引起了廣泛關注。為了有效地利用有限的頻率資源，以滿足高速率，大容量的業(yè)務需求，必須采用專門的技術，以克服無線信道多徑衰落，降低對均衡器的依賴，降低噪聲，從而達到改善系統(tǒng)性能的目的。傳統(tǒng)解決辦法是采用自適應均衡技術來對抗多徑衰落。 進入 21 世紀，無線移動通信業(yè)務從語音，數(shù)據(jù)到 圖像 ，服務質量 (QoS)和傳輸速率的要求也越來越高，寬帶化已成為當今通信技術領域的主要發(fā)展方向。這樣的速率完全能滿足室內(nèi)、室外各種應用場合。 1999 年， 通過了一個 5GHz 的無線局域網(wǎng)標準，其中 OFDM 調(diào)制技術被采用為物理層標準，使得傳輸速率可以達 54Mbps。 重點放在 OFDM 接收系統(tǒng)設計與仿真，在這部分詳細介紹了系統(tǒng)各模塊的組成及設計機理，然后對 OFDM 信號經(jīng)過 AWGN 信道后進行解調(diào)，整個過程都是在 MATLAB 環(huán)境下仿真實現(xiàn)，并對接收系統(tǒng)的仿真結果及性能進行分析 ， 通過仿真得到信噪比與誤碼率之間的關系，為該系統(tǒng)的具體 實現(xiàn)提供了大量有用數(shù)據(jù)，為 OFDM 通信系統(tǒng)的進一步改進奠定了基礎。 該技術的應用大幅度提高無線通信系統(tǒng)的信道容量和傳輸速率，并能有效地抵抗多徑衰落、抑制干擾和窄帶噪聲，如此良好的性能從而引起了通信界的廣泛關注。 本科生畢業(yè)論文（設計） 題目 ： 基于 MATLAB 的 OFDM 接收系統(tǒng) 設計與 仿真 學 院 電子信息工程學院 學科門類 工學 專 業(yè) 通信工程 學 號 姓 名 指導教師 2020 年 5 月 12 日 裝 訂 線 河北大學 2020屆本科生畢業(yè)論文（設計） 基于 MATLAB 的 OFDM 接收系統(tǒng) 設計與 仿真 摘 要 OFDM 即 正交頻分復用技術 ，實際上 是 多 載波 調(diào)制 中 的一種。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 轉換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到 相互正交且重疊的多個 子 載波 上 同時 傳輸。 本文設計了一個基于 FFT 算法的 OFDM 接收系統(tǒng)，并在計算機上進行了仿真和結果分析。 關鍵詞： 正交頻分復用 ； MATLAB； 接收系統(tǒng) ；設計仿真 河北大學 2020屆本科生畢業(yè)論文（設計） OFDM Receiver Design and Simulation Based on MATLAB ABSTRACT OFDM, which is short for Orthogonal Frequency Division Multiplexing, is actually one of the multicarrier modulations. The main idea of OFDM is to split the channel into a number of orthogonal subchannels and the highspeed data signals into a number of parallel lowspeed data signals that are transmitted simultaneously over numbers of subcarriers. This technology greatly improves the channel capacity and transmission rate of the wireless munication system and effectively resists to multipath fading interference and inhibits narrowband noise. Such a good performance has brought widespread concern in the munication area. In this thesis, based on the FFT algorithm, an OFDM receiver system is designed and simulated on a puter. This article focuses on the OFDM receiver design and simulation and details the ponents and design of each module of the system, and then the demodulation of the OFDM signals transmitted through AWGN channel. The entire process is realized under the MATLAB simulation environment. And then it analyzes the receiver system simulation results and performance, through which we get the relation between SNR (signal to noise) and BER (bit error rate), providing a great numbers of useful datas for the concrete realization of the system, and laying a solid foundation for further improvement of OFDM munication system. Key words： OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)； MATLAB； Receiver System； Design and Simulation 河北大學 2020屆本科生畢業(yè)論文（設計） 目 錄 1 引言 ............................................... 1 課題研究背景及意義 ..................................... 1 課題發(fā)展歷程現(xiàn)狀及前景 ................................. 2 可行性分析 ............................................. 2 本文主要研究工作和內(nèi)容安排 ............................. 2 2 OFDM 基帶系統(tǒng)的原理 ................................. 4 單載波與多載波通信系統(tǒng) ................................. 4 單載波通信系統(tǒng) ....................................... 4 多載波通信系統(tǒng) ....................................... 4 頻分復用與正交頻分復用 ................................. 5 頻分復用 (FDM) ........................................ 5 正交頻分復用 (OFDM) ................................... 6 OFDM 技術的優(yōu)缺點分析 .................................. 7 OFDM 技術的基本理論及算法 ............................... 8 OFDM 基本原理 ........................................ 8 OFDM 基礎理論 ........................................ 8 OFDM 核心算法 ....................................... 10 3 OFDM 接收系統(tǒng)設計 .................................. 11 OFDM 整體基帶系統(tǒng)框圖 ................................. 11 OFDM 接收系統(tǒng)設計 ..................................... 12 串并變換 ............................................ 12 河北大學 2020屆本科生畢業(yè)論文（設計） 去循環(huán)前綴 CP ....................................... 12 FFT ................................................ 13 并串變換 ............................................ 14 16QAM 解調(diào) .......................................... 15 4 基于 MATLAB 的 OFDM 接收系統(tǒng)仿真 ......................16 仿真環(huán)境 MATLAB 介紹 ................................... 16 仿真參數(shù)設置 .......................................... 16 OFDM 系統(tǒng)參數(shù)選擇 ................................... 16 參數(shù)設置 ............................................ 16 仿真程序分析 .......................................... 17 仿真 接收系統(tǒng) 信號程序流程圖 .......................... 17 待接收 OFDM 信號 ..................................... 18 信道模型 ............................................ 21 串并變換 /并串變換 ................................... 22 去循環(huán)前綴 CP ....................................... 22 快速傅里 葉變換 FFT .................................. 23 16QAM 解調(diào) .......................................... 24 仿真結果分析 .......................................... 25 比特率 .............................................. 25 頻譜效率 ............................................ 25 誤碼率分析 .......................................... 25 仿真結果 ............................................ 25 河北大學 2020屆本科生畢業(yè)論文（設計） 5 總結 .............................................. 28 參考文獻 ............................................. 29 致 謝 ...............................................30 河北大學 2020屆本科生畢業(yè)論文（設計） 1 1 引 言 課題 研究 背景及意義 由于 OFDM 技術的可實現(xiàn)性，在二十世紀 90 年代， OFDM 廣泛應用干各種數(shù)字傳輸和通 信中，如廣播式音頻、視頻領域和民用通信系統(tǒng)，主要的應用包括：非對稱的數(shù)字 用戶環(huán)路（ ADSL） 、 ETSI 標準的數(shù)字音頻廣播（ DAB）、數(shù)字視頻廣播（ DVB）、高清晰度電視（ HDTV）、無線局域網(wǎng)（ WLAN）等。這樣，可提供 25Mbps 的無線 ATM 接口和 10Mbps 的以太網(wǎng)無線幀 結構接口，并支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務。歐洲電信組織 (ETSI)的寬帶射頻接入網(wǎng)的局域網(wǎng)標準 HiperiLAN2 也將 OFDM 定為它的調(diào)制標準技術。由于在諸如移動信道，廣播信道等實際信道中，會產(chǎn)生多徑衰落現(xiàn)象，引起嚴重的碼間干擾 (ISI)，從而限制了傳輸速率的提高。但隨著傳輸帶寬的不斷增加，均衡器的制作越來越復雜，成本也在不斷提高。在眾多技術中，正交頻分復用 (OFDM)技術顯出了其優(yōu)越的性能。 2020 年 11 月，根據(jù)眾多移動通信運營商、制造商和研究機構的要求， 3GPP 通過被稱為 LongTerm