OFDM(正交频分复用)

SADF

目 录

摘 要 ........................................................................................................................................... III Abstract .......................................................................................................................................... V

第一章 绪 论 ........................................................................................................................ - 1 -

1.1 引 言 ..............................................................................

On wireless communication,the high rate and high quality of communication service are required to offer,and OFDM h as the advantage of the high bandwidth efficiency and strong anti-multipath ability ,so OFDM receives widespread atte ntion in recent years. OFDM is actually one kind of multi-carrier modulation .and the main idea of OFDM is Channel will be divided into several subchannels orthogonal,and then turn High-speed data signals into parallel low-speed data-f low , modulation in each of the subchannels on transmission.

简介

数据通信系统或计算机网络系统中,传输媒体的带宽或容量往往超过传输单一信号的需求,为了有效地利用通信线路,希望一个信道同时传输多路信号,这就是所谓的多路复用技术(MultiplexiI1g)。采用多路复用技术能把多个信号组合起来在一条物理信道上进行传输,在远距离传输时可大大节省电缆的安装和维护费用。频分多路复用FDM (Frequency Division Multiplexing)和时分多路复用TDM (Time Di-vision MultiplexiIIg)是两种最常用的多路复用技术。 举个例最简单的例子： 从A地到B地

坐公交2块。打车要20块 为什么坐公交便宜呢

这里所讲的就是“多路复用”的原理。

[编辑本段] 频分复用

(FDM) 频分复用按频谱划分信道，多路基带信号被调制在不同的频谱上。因此它们在频谱上不会重叠，即在频率上正交，但在时间上是重叠的，可以同时在一个信道内传输。在频分复用系统中，发送端的各路信号m1(t)，m2(t)，…,mn(t)经各自的低通滤波器分别对各路载波f1(t)，f2(t)，…，fn(t)进行调制,再由各路带通滤波器滤出相应的边带（载波电话通常采用单边带调制），相加后便

《信息处理课群综合训练与设计》任务书

学生姓名： 黄在勇 专业班级： 通信1104班 指导教师： 周建新 工作单位： 信息工程学院 题 目: 频分复用 初始条件：

Matlab软件、信号与系统、通信处理等。

要求完成的主要任务:

根据频分复用的通信原理，用matlab采集两路以上的信号（如语音信号），选择合适的高频载波进行调制，得到复用信号。然后设计合适的带通滤波器、低通滤波器，从复用信号中恢复出所采集的语音信号。设计中各个信号均需进行时域和频域的分析。

参考书：

[1]陈慧慧、郑宾. 频分多址接入模型设计及MATLAB仿真计算（第三版）.

高等教育出版社，北京: 2000

[2]李建新、刘乃安、刘继平. 现代通信系统分析与仿真MATLAB通信工

具箱. 西安电子科技大学出版社，西安: 2000

[3]邓华等. MATLAB通信仿真及应用实例详. 人民邮电出版社，北京: 2003

时间安排：

1、理论讲解，老师布置课程设计题目，学生根据选题开始查找资料； 2、课程设计时间为2周。

（1）理解相关技术

《信息处理课群综合训练与设计》任务书

学生姓名： 黄在勇 专业班级： 通信1104班 指导教师： 周建新 工作单位： 信息工程学院 题 目: 频分复用 初始条件：

Matlab软件、信号与系统、通信处理等。

要求完成的主要任务:

根据频分复用的通信原理，用matlab采集两路以上的信号（如语音信号），选择合适的高频载波进行调制，得到复用信号。然后设计合适的带通滤波器、低通滤波器，从复用信号中恢复出所采集的语音信号。设计中各个信号均需进行时域和频域的分析。

参考书：

[1]陈慧慧、郑宾. 频分多址接入模型设计及MATLAB仿真计算（第三版）.

高等教育出版社，北京: 2000

[2]李建新、刘乃安、刘继平. 现代通信系统分析与仿真MATLAB通信工

具箱. 西安电子科技大学出版社，西安: 2000

[3]邓华等. MATLAB通信仿真及应用实例详. 人民邮电出版社，北京: 2003

时间安排：

1、理论讲解，老师布置课程设计题目，学生根据选题开始查找资料； 2、课程设计时间为2周。

（1）理解相关技术

***************** 实践教学

******************* 兰州理工大学

计算机与通信学院 2013年春季学期

题 目：三路频分复用系统的设计 专业班级： 通信工程 姓 名： 刘旺春 学 号： 10250423 指导教师： 王维芳 成 绩： 摘 要

频分复用是通信中广泛使用的一种通信方式。频分复用技术可以使不同的用户分配在时隙相同而频率不同的信道上传输。复用是一种将若干个彼此独立的信号，合并为一个可在同一信道上同时传输的复合信号的方法。可以把它们的频谱调制到不同的频段，合并在一起而不会相互影响，并能在接收端彼此分离开来。按频率区分信号的方法叫频分复用。在生活中，我们接触到的大部分都是模拟信号，而计算机只能对数字信号进行处理。通过FFT变换，通过对模拟信号采样，我们可以使其变成数字信号，本次设计是通过FFT来实现的。先产生三个信号，接着对其进行FFT变换，然后将三个叠加。接着设计三个滤波器进行滤波，还原出原始信号。本设计是用FFT实现对三个同频带信号的频分复用，就是通过Matlab语言来实现的。本设计报告分析了数字信号处理课程设计的过程。用Matlab进行数字信号处理课程设计的思路，并阐述了课程设计的具体方法、步骤和内

clear all; close all;

fprintf('OFDM信道估计仿真\\n\\n'); carrier_count=64;%-----------载波数目

num_symbol=50;%--------------OFDM符号个数 Guard=8;%--------------------循环前缀 pilot_Inter=8;%--------------导频间隔 modulation_mode=16;%---------调制方式 SNR=[0:2:20];%-------------信噪比取值 NumLoop=15;%-----------------循环次数 num_bit_err=zeros(length(SNR),NumLoop); num_bit_err_dft=zeros(length(SNR),NumLoop); num_bit_err_ls=zeros(length(SNR),NumLoop); MSE=zeros(length(SNR),NumLoop); MSE1=zeros(length(SNR),NumLoop); MSE2=zeros(length(SNR),NumLoop);

%%%%%%%%%%%%

摘 要

差分跳频是近年来出现的一种新型扩频通信技术，它集跳频图案、信息调制与解调功能于一体，构成与传统跳频技术完全不同的技术体制。差分跳频凭借其具有数字化程度高、传输范围广、极易实现高跳速和高数据率、抗跟踪干扰能力强等优点，在现在通信，特别是军事通信中得到了广泛应用，是近些年来的研究热点。

跳频通信技术凭借其具有很强的抗搜索、抗截获、抗干扰能力，兼有能多址组网应用等诸多优点,在现代军事通信尤其在短波战术抗干扰电台中获得了广泛的应用。但因短波信道存在着严重的多径干扰和多种衰落，使得传统短波跳频通信数据传输速率不高。加之传统短波通信设备的带宽窄，换频调谐速度较慢，使得传统跳频通信在短波波段的应用受到了限制。为了克服传统跳频通信的种种不足，差分跳频通信应运而生。

在差分跳频系统中，对发送数据进行频率编码，利用频率之间的转换关系来传递信息；接收端也是根据频率之间的关系来还原数据信息，这正是差分跳频区别于常规跳频最重要的一点。为此，本文在对差分跳频通信的发展现状分析基础上，重点研究了了差分跳频通信的基本原理及系统组成。针对G函数算法、G-1函数算法及FFT检测等进行了详细的分析与研究。最后，在理论研究基础上，进行了基于MATLAB的差分跳频通信仿真系统

2.4 信道多路复用技术

2.4 信道多路复用技术

信道复用的目的是让不同的计算机连接到相同的信道上，以共享信道资源，如图2-9所示。当建设一个通信网络时，铺设线路特别是长距离、大规模的铺设线路是很昂贵的，而现有的传输介质又没有得到充分的利用。如一对电话线的通信频带一般在100KHz以上．而一路电话信号的频带一般在4KHz以下。因此，我们可以来用共享技术，在一条传输介质上传输多个信号,提高线路的利用率，降低网络的成本。这种共享技术就是多路复用技术。

信道多路复用一般采用频分多路复用（FDM）和时分多路复用（TDM）两种技术。 2.4.1 频分多路复用

如果传输介质的可用带宽超过要传输信号所要求的总带宽的时，可以采用频分多路复用技术。几个信号输入一个多路复用器中，由这个多路复用器将每一个信号调制到不同的频率，并且分配给每一个信号以它的载波频率为中心的一定带宽，称为通道。为了避免干扰，用频谱中末使用的部分作为保护带来隔开每一个通道。在接收端，由相应的设备来恢复成原来的信号,如图2-10所示。例如，有线电视台使用频分多路复用技术，将很多频道的信号通过一条线路传输，用户可以选择收看其中的任何一个频道。 采用频分多路复用技术时，输入到多路复用器的信号既

教师评阅意见： 签名： 年 月 日 实验成绩：

一、题目

OFDM系统的Matlab仿真

二、仿真要求

要求一：OFDM系统的数据传输 ①传输的数据随机产生； ②调制方式采用16QAM； ③必须加信道的衰落 ④必须加高斯白噪声 ⑤接收端要对信道进行均衡。 要求二：要求对BER的性能仿真

设计仿真方案，得到在数据传输过程中不同信噪比的BER性能结论，要求得到的BER曲线较为平滑。

三、仿真方案详细设计

（一）基于IFFT/FFT 实现的OFDM 系统方框图：

（二）详细设计方案： 1确定参数

需要确定的参数为：子信道，子载波数，FFT长度，每次使用的OFDM符号数，调制度水平，符号速率，比特率，保护间隔长度，信噪比，插入导频数，基本的仿真可以不插入导频，可以为0。

2产生数据

使用个随机数产生器产生二进制数据，每次产生的数据个数为carrier_count * symbols_per_carrier * bits_per_symbol。

3编码交织

交织编码可以有效地抗突发干扰。 4子载波调制

OFDM采用BPSK、QPSK、16QAM、64QAM4种调制方式。按照星座图，将每个子信道上的数