基于simulink的ofdm通信系统仿真new

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2005年8月四川大学学报(自然科学版)Aug．2005第42卷第4期JournalofSichuanUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．42No．4文章编号：0490—6756(2005)04—0731—04基于Simulink的OFDM通信系统仿真欧鑫，龚远强2，杨万全3(1．信息产业部电子29所国家重点实验室，成都610036；2．重庆市政设施管理局3处，重庆430000；3．四川大学电子信息学院，成都6

2、10065)摘要：正交频分复用(oFDM)是第四代移动通信的核心技术，它是实现多媒体业务发展的基础．讨论了如何利用Simulink进行oFDM系统仿真，并给出了具体的仿真模型．利用仿真模型得到OFDM差错性能分析结果，通过对结果的分析，提出了改善性能的方法．关键词：Simulink；OFDM；LDPC中图分类号：TN929．5文献标识码：AOFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)，即正交频分复用uJ．它是一种多载波数字调制技术，采用正交的N个子载

3、波来并行传输数据，从而使每个子载波上的数据速率降到原来的1／N，因而可以有效地克服多径衰落．虽然OFDM的概念已经存在很长时间，但是直到最近随着多媒体业务的发展，它才被人们认识到是一种实现高速双向无线数据通信的优良方法，目前正受到越来越多的关注．Matlab是集数值计算、符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言，可以直接处理矩阵或者数组，语句精炼，编程效率高．Simulink软件包是Matlah环境下的仿真工具，它可以进行动态系统建模、仿真及综合分析．Simulink提供了S函数，即系统

4、函数，它使用户可以利用MATLAB，c语言，c++语言以及FORTRAN等语言的程序创建自定义的Simulink模块J．1oFDM基本原理OFDM是将高速串行数据分成成百上千路并行数据，并分别对不同的载频进行调制，这种并行传输体制大大扩展了符号的脉冲宽度，提高了抗多径衰落的性能．同时，在传统的频分复用方法中，各子载波之间的频谱互不重叠，频谱利用率较低．而采用OFDM技术，一个OFDM符号之内包括多个经过调制的子载波的合成信号，每个子载波在频谱上相互重叠，这些频谱在整个符号周期内满足正交性，因而在

5、接受端可以保证无失真恢复，从而大大提高频谱利用率．用N表示子信道的个数，T表示OFDM符号的宽度，d(i=0，l，⋯，N—1)是分配给每个子信道的数据符号，是第0个子载波的载波频率，则从t=t开始的OFDM符号可以表示为N-I，．—一如ect(卜ts_丁exp[J2厂f+∥丁s≤≤¨丁S((t))：=l一0(1)0other式中，reet(t)=1，ItI．≤T／2．然而在实际仿真时，通常采用复等效基带信号来描述OFDM的输出信号N-

6、．．—，S(t)：=jl一0rec一ts一丁xp卜丁ts≤≤

7、ts+T(2)0other式中，实部和虚部分别对应OFDM符号的同相和正交分量．图1给出了OFDM系统基本模型．收稿日期：200409—07作者简介：欧鑫(1980一)，男，2002级硕士研究生维普资讯http://www.cqvip.com732四川大学学报(自然科学版)第42卷串并(t)串并并变换IFPT变换串母并变换PPT变换串图1OFDM系统基本框图Fig、1OFDMbasicmodd2oFDM系统仿真要进行OFDM系统的研究，需建立一个完整的OFDM系统．我们采用Simulink搭建一

8、个OFDM链路层系统模型，如图2所示．由于多径衰落下的OFDM信道多出现突发错误，而Rs编码特别实用于纠正突发错误，因此采用RS编解码．同时，发射端采用QPSK调制方式，接受端采用相干解调．考虑到Rayleigh衰落和高斯信道对信号的畸变，采用信道估计和信道补偿策略[引．图2o兀)M仿真系统Fig．2OFDMsimulationsystem整个系统的流程为：产生二进制数据一经过RS编码一QPSKFa]N--~OFDM系统基带信号调制并加入循环前缀一插入保护间隔一并／串变换一多径瑞利衰落信道一高斯

9、信道一串饼变换一删除保护间隔一OFDM系统基带信号解调并删除循环前缀一进行信道估计一进行信道补偿一进行0删除一QPSK解调一RS译码一进行误码率计算．3仿真过程及结果分析3、1仿真参数Simulink是基于时间流的仿真．所谓时间流仿真，即在Simulink仿真中，所有的模块在每一个时间步维普资讯http://www.cqvip.com第4期欧鑫等：基于Simulink的OFDM通信系统仿真7333．2仿真结果采用上述系统进行仿真，可以得到图3所示的OFDM基带信号波形图0FDM发射信号实部0FD