OFDM基带设计及系统MATLAB仿真精选.doc

目录 摘要 I Abstract II 第一章 绪论 1 1.1本文研究的背景和意义 1 1.2课题研究的现状 1 1.3本文主要研究内容和框架 3 第二章 OFDM基带系统的原理 4 2.1无线信道的特征 4 2.1.1电磁波传播特点 6 2.1.2无线信道中信号的损耗 7 2.1.3无线信道信号传播的效应 11 2.2单载波与多载波通信系统 11 2.2.1 单载波传输系统 11 2.2.2 多载波传输系统 12 2.2.3 单载波传输系统与多载波传输系统比较 12 2.3 频分复用与正交频分复用 13 2.3.1 频分复用 13 2.3.2 正交频分复用 15 2.4 OFDM基本原理 16 2.4.1 OFDM基础 16 2.4.2 OFDM技术的基本算法理论 17 2.5 本章小结 19 第三章 OFDM基带系统设计 20 3.1 OFDM基带系统框图 20 3.2 OFDM基带系统设计过程 20 3.2.1 产生随机序列 20 3.2.2串/并变换 21 3.2.3基带信号的调制/解调 21 3.2.4 IFFT/FFT 23 3.2.5 加CP/去CP 25 3.3 信道模型 27 3.3.1 AWGN信道 27 3.3.2 RAYLEIGH信道 28 3.4 本章小结 31 第四章 基于MATLAB的OFDM基带系统仿真 32 4.1 仿真环境 32 4.2 参数设置 32 4.3仿真程序分析 32 4.3仿真结果分析 35 4.3.1 比特率 35 4.3.2 频谱效率 35 4.3.3 误码率分析 35 4.3.4 仿真结果 36 4.5 本章小结 40 第五章 结束语 41 5.1总结 41 5.2 展望 41 致谢 42 参考文献 43 附录 44  第一章 绪论 1.1本文研究的背景和意义 随着通信技术的不断发展和成熟，人类社会正在进入一个新的信息化时代，宽带、高速己成为当今通信领域的发展趋势之一。始于20世纪20年代的移动通信系统的发展经历了从采用模拟调制的第一代移动通信系统到以GMSK和π/4QPSK调制为主的第二代移动通信系统，再到以CDMA为核心技术的第三代移动通信系统三个阶段。然而，随着通信技术的迅猛发展和广泛应用，3G在通信容量与质量等方面将远远不能满足人们日益增长的通信需求。因此，世界各国在推动3G通信系统商用化的同时，已将研究重点放在新一代移动通信系统，即超三代(Beyond 3G)和第四代移动通信系统(4G)的研究上来，使其可以容纳更多的用户数、进一步改善现有通信质量和达到高速数据传输的要求。 相对于3G等已有的数字通信系统而言，新一代移动通信系统具有更高的数据速率和频谱利用率、更高的安全性、智能性和灵活性、更高的传输质量和更好的业务质量。但是，恶劣的无线移动环境会对高质量、高速传输数据带来严重影响。由于信道传输特性不理想，多径衰落会影响传输信号，各类无线和动通信系统中也普遍存在着符号间干扰(Inter-Symbol Interference ISI)，解决ISI的通常方法是采用自适应均衡器，但要在高速数字通信系统中克服ISI，往往要求均衡器的抽头数很大，大大增加了均衡器的复杂程度，使设备成本很高。因此在新一代移动通信系统性能指标的要求下，同时为能很好的克服多径衰落、消除高速数据传输时严重的ISI并大大提高频谱利用率，必须寻求新型的调制技术。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术作为一种新型的强有力的数字调制方式，能够很好的解决以上问题，以其突出的优点得到众多专家学者的青睐。 2001年我国在863计划中启动了对新一代移动通信的研究，其中基于正交频分复用、多载波或其它面向Beyond 3G的无线传输链路技术，是其主要研究内容。在21世纪，无线数字通信技术将是推动通信产业发展的最主要的源动力，而OFDM技术作为新一代移动通信系统的核心技术，必将有着极为广阔的发展前景。本文基于这样的研究背景，对OFDM系统的关键问题进行了研究。 1.2课题研究的现状 近年来移动通信技术飞速发展，已经历了3个主要发展阶段。每一代的发展都是技术的突破和观念的创新。第一代起源于20世纪80年代，主要采用模拟和频分多址(FDMA)技术。第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)技术。第三代移动通信系统(3G)可以提供更宽的频带，不仅传输话音，还能传输高速数据，从而提供快捷方便的无线应用。然而，第三代移动通信系统仍是基于地面标准不一的区域性通信系统，尽管其传输速率可高达2 Mb/s，但仍无法满足多媒体通信的要求，因此，第四代移动通信系统(4G)的研究随之应运而生。 第四代移动通信技术的概念可称为