OFDM在光纤通信中的卷积编码程序.doc

OFDM在光纤通信中的卷积编码的研究 一、实验工具：Mathworks Matlab 二、实验目的：掌握信道编码，卷积编码的编码与解码方式，熟练操作Matlab 软件； 三、实验要求： 1、Matlab 完成简单的OFDM 信号的产生与解调程序； 2、信道编码采用卷积编码，解码采用维特比译码； 3、OFDM 符号采用QPSK 映射方式； 4、采用不同的编码速率进行编码，如：1/3, 1/2, 5/8, or 3/4； 5、在AWG 信道下，比较卷积编码的OFDM 系统的误比特率性能； 6、具体的编码要求，见参考文献pp55-59。 五、实验内容 3.1 OFDM 3.1.1 OFDM基本原理 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术，OFDM是一种无线环境下的高速传输技术。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的，而OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制信号带宽小于信道的相应带宽，因此就可以大大消除信号波形间的干扰。由于在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交，它们的频谱是相互重叠的，这样不但减小了子载波间的相互干扰，同时又提高了频谱利用率。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰 ICI 。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。OFDM系统的调制与解调框图。 2、OFDM解调原理框图 3.1.3 Matlab完成简单的OFDM信号的产生于解调 方案一： c=6; %子载波个数 bits=108; %每个信道的比特数 n=c*bits; %总的传送比特数 data=2*round(rand(1,n))-1; %产生信源数据 s=reshape(data,c,bits); %串/并变换 tp=1:0.1:(1+10.8)-0.1; for i=1:c carrier(i,:)=cos(2*i*pi*tp); %产生载波信号 bpsk_sig(i,:)=s(i,:).*carrier(i,:); %产生调制信号 fin(i,:)=ifft(bpsk_sig(i,:)); %对信号进行IFFT end %并串变换 transmit=reshape(fin,1,648); %加噪声 snr=10; rxdata=awgn(transmit,snr,measured); %并串变换 rec=reshape(rxdata,c,bits); for i=1:c rd(i,:)=fft(rec(i,:)); %进行FFT处理 uncarry(i,:)=rd(i,:).*carrier(i,:); %解调 end rdata=sign(real(uncarry)); %判决输出结果 %并串变换 rdout=reshape(rdata,1,648); 通过对比rdata和data 方案二： Tu=224e-6; %useful OFDM symbol period 224微秒作用符号周期 T=Tu/2048; %baseband elementary period基带基本周期 %求每个子载波的周期，2k模式里有2048个子载波(方便FFT/IFFT计算） %2048=1512（数据载波）+17（参数信令载波TPS）+176（导频载波）+343（虚拟载波） G=1/4; %choice of 1/4, 1/8, 1/16, and 1/32保护间隔长度，这里为1/4 delta=G*Tu; %guard band duration Ts=delta+Tu; %total OFDM symbol period Kmax=1705; %number of subcarriers有效子载波1705=1512（数据载波）+17（参数信令载波TPS）+176（导频载波） Kmin=0; FS=4096;%IFFT/FFT length2N-IFFT,N=2048. %一般情况下我觉得取2048就可以了，我猜想用4096的目的是考虑中心频率，而且这样的话采样频率不变， q=10; %carrier period to elementary period