基于Matlab的OFDM系统设计与仿真开题报告文档.doc

毕业设计（论文）开题报告 理工类 题 目: 基于Matlab的OFDM系统设计与仿真 学 院： 电子工程学院 专业班级： 通信工程 通信111 学生姓名： 徐安阳 学 号： 2011120695 指导教师： 刘金龙 2015 年 4 月 8 日 淮海工学院毕业设计（论文）开题报告 1.课题研究的意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 研究意义： OFDM技术是一种多载波传输技术，其主要特点是把高速的信息分割到多个正交子载波上并进行低速传送;由于子载波互相交叠和正交，它们可以独立并行传送信息符号而不互相干扰，同时保持较高频谱利用率。OFDM系统一方面提高了对时域脉冲噪声的鲁棒性;另一方面，基于块传输技术的OFDM技术在每个OFDM信息符号之间加上保护间隔(Time?Interval?Guard,?TGI?)，只要保护间隔的长度大于信道冲激响应(Channel?Impulse Response,?CIR)的最大时延扩展，系统的所有子载波之间的正交性在通过信道之后就能够得到保持。OFDM这种基于块传输的正交多载波传送方式使它具有抗符号间串扰(Inter-symbol?Interference, ISI)能力，同时也可以将信道均衡从复杂的时域处理转化到简单易行的频域处理。在OFDM系统中，系统可以根据子载波的工作环境在子载波间灵活应用自适应调制技术、自适应功率分配技术等，来进一步提高系统的传输效率和传输性能。 国内外研究现状、水平和发展趋势： 淮海工学院毕业设计（论文）开题报告 2.课题的基本内容，可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施 基本内容: 一、OFDM的基本原理? 发送端把被传输的数字信号转换成子载波幅度和相位的映射，并将进行快速傅利叶反变换（IFFT）或者离散傅里叶反变换（IDFT）（IFFT的计算效率比IDFT高）将数据的数据的频谱表达式变到时域上。如图1-1所示，上半部分是发送的链路的框图，下半部分是接受的链路的框图。? OFDM的原理主要是把高速的数据流通过串并变换，分配到传输速率相对较低的若干个子信道中进行传输。由于每个子信道中的符号周期会相对增加，因此可以减轻由无线信道的多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的影响。并且还可以在OFDM符号之间插入保护间隔，令保护间隔大于无线信道的最大时延扩展，这样就可以最大限度地消除由于多径而带来的符号间干扰(ISI)。而且，一般都采用循环前缀作为保护间隔，从而可以避免由多径带来的子载波间干扰((ICI)?。 图1.?OFDM收发原理框图 二、主要内容 实际上一个OFDM的形成可以遵循以下过程：首先，在N1个经过数字调制的符号后面补零，构成N2个输入样值序列，再进行IFFT计算。然后，IFFT输出的最后L1个样值被插入到OFDM符号的最前面，而且IFFT输出的最前面?L1个样值被插入到OFDM符号的最后面。最后，OFDM符号与升降余弦函数时域相乘，使得系统宽带之外的功率可以快速下降。再经过数模转换、射频调制，最后发送。 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? 使用随机数产生器产生一个m序列。??? 3．编码、交织? 交织编码可以有效地抗突发干扰。分别用编码器、交织器实现。? 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据，映射到星座图点的复数表示，转换为同相Ich和正交分量Qch。? 5．串并转换和并串转换? 串并转换是将一路高速数据转换成多路低速数据，用解复用模块实现。而并串转换刚好与之相反。? 6．?IFFT? 在实际运用中，?信号的产生和解调都是采用数字信号处理的方法来实现的，?此时要对信号进行抽样，?形成离散时间信号。IDFT可以采用快速反傅立叶变换(IFFT)来实现得到更快的处理速度。????? 7．?插入循环前缀 插入循环前缀也就是加入保护间隔，由IFFT运算后的每个符号的同相分量和正交分量分别转换为串行数据，并将符号尾部G长度的数据加到头部，构成循环前缀。如果加入空的间隔，在多径传播的影响下，会造成载波间干扰ICI。保护见个的长度G应该大于多径时的扩张的最大值。利用循环前缀和加入特殊的OFDM训练符号等方法