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42利用MATLAB实现OFDM系统及仿真分析
通过上面几节内容,我们基本了解的OFDM的系统特点,下面我们利用MATLAB来实现OFDM系统的基本工作,并对每个模块做简单的分析。
421信源产生模块
每个系统都有信号源,这里我们为了体现系统的系能,就利用随机的0,1信号做为系统的信号源。
messagera
dsrc1N05在这里,我们为了方便观察,取N为32,即产生32个随机数,当其大于05则产生信号1否则产生信号0。其仿真结果如图41所示。
图41发送信号
通过上面的图,可以看到其产生的信号为11011001110110100111101111101010。当然由于我们是利用随机函数来完成信源的产生的,所以实际操作时产生的信号不一定就是上面我们给出的信号。
422QPSK调制
下面我们将产生的信号通过QPSK进行调制,四相相移键控信号简称“QPSK”。它分为绝对相移和相对相移两种。由于绝对移相方式存在相位模糊问题,所以在实际中主要采用相对移相方式QDPSK。它具有一系列独特的优点,目前已经广泛应用于无线通信中,成为现代通信中一种十分重要的调制解调方式。是目前最常用的一种卫星数字信号调制方式它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性、在电路上实现也较为简单。
message_PSKQPSKmessage这里QPSK是我们自定义的一个函数,通过这个函数,可以完成信号的QPSK调制,其仿真结果如下所示:
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f图42QPSK调制信号
为了对比OFDM的系统性能,利用系统的星座图进行性能分析是一种比较好的方法,这里我们利用MATLAB内部的一个函数来分析系统的星座图,scatterplotmessage_PSK,我们可以得到如下的仿真结果:
图43系统星座图
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f423IFFT变换模块
IFFT是OFDM系统中的重要环节,通过IFFT变化,将信号的频率变换到时域上来,这里IFFT函数是自定义的函数。
message_IFFTmyIFFTmessage_PSKN2其仿真结果如下图所示:
图44IFFT变换仿真图
424发送端低通滤波器模块
为了使得到的信号尽可能的保持质量,我们必须保证发送出去的信号是接近理想的信号,即发送出去的信号没有毛刺,边带的平滑的,而且在信号的频域上没有高频分量。所以我们必须将信号通过一个低通滤波器。
filterrcosi
eFdFssqrtR3message_cos1_realrcosfltrealmessage_upsmpFdFsfilterFsfilter13message_cos1_imagrcosfltimagmessage_upsmpFdFsfilterFsfilter13message_cos1message_cos1_realmessage_cos1_imagj通过上面的代码我们将信号通过一个根升余弦滤波器。从而完成信号的滤波,最后将信号发送出去。
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f图45通过发送端r
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