Matlab实现OFDM调制
一、实验目的
1、进一步加深对
matlab的了解和使用，熟练掌握matlab的相
关库函数。
2、学习OFDM调制的原理，通过实验加深对其理解。 3、学会用matlab实现BPSK调制和QPSK调制。
二、实验原理
OFDM调制原理：
OFDM —— OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多载波调制的一种。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。在向B3G/4G演进的过程中，OFDM是关键的技术之一，可以结合分集，时空编码，干扰和信道间干扰抑制以及智能天线技术，最大限度的提高了系统性能。包括以下类型：V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,多带-OFDM。
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三、实验容
实验要求:(1)不加噪声时，调制出来的信号与原信号进行对比。（2）加噪声时的误码率曲线图。 1、 调制原理框图 用randint产生512乘以100的信号源 source
Mod OFDM调制 CP 调制信号 解调的原理框图
BPSK（QPSK）的数字调制 512点的IFFT调制 添加长度为10的循环前缀 加噪声
调制信号 去CP OFDM解调 BPSK(QPSK)解调 解调信号bit . . . . .
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2、BPSK调制：f(0)=1,f(1)=-1
代码：
original=randint(1,512*100,2); %源为0和1的随机序列，为1行51200列；用512个子载波，做100次
bpsk=(-1).^original; %BPSK调制，将源中的0替换为-1，生成1行51200列的1和-1序列 m=1;
ioriginal=zeros(1,512*100); %生成零矩阵，定义变量初值 ofdm=zeros(100,512); iofdm=zeros(100,512); iiofdm=zeros(1,512*100); cp=zeros(100,512+10);
cpsend=zeros(1,(512+10)*100); icp=zeros(100,512); ibpsk=zeros(1,512*100); while m~=101
ofdm(m,:)=bpsk(((m-1)*512+1):(m*512)); %将bpsk矩阵转化为100行512列的矩阵ofdm
ofdm(m,:)=ifft(ofdm(m,:),512); %OFDM调制，返回512点的逆向DFT cp(m,1:10)=ofdm(m,503:512); %添加长度为10的循环前缀， cp(m,11:end)=ofdm(m,:); %生成矩阵cp为100*（512+10）
cpsend(((m-1)*(512+10)+1):(m*(512+10)))=cp(m,:);%cpspend为1*（（512+10)*100） m=m+1; end
cp1=cpsend; %没有添加噪声是调制生成的矩阵 snr=-2:1:5; %信噪比 ber=zeros(1,length(snr)); light=1; for t=-2:1:5
m=1; %解调 while m~=101
icp(m,:)=cpsend(((m-1)*512+m*10+1):(m*(512+10))); %去前缀10
iofdm(m,:)=fft(icp(m,:),512); %将icp做返回512点的DFT iiofdm(((m-1)*512+1):(m*512))=iofdm(m,:); %iiofdm为1*（512*100）
m=m+1; end
for n=1:(512*100)
real_iiofdm=real(iiofdm(n)); image_iiofdm=imag(iiofdm(n));
distance1=sqrt((real_iiofdm+1)^2+image_iiofdm^2); %根据距
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离来判断是0还是1
distance0=sqrt((real_iiofdm-1)^2+image_iiofdm^2); if distance1>=distance0 ibpsk(n)=0; else
ibpsk(n)=1; end end
ioriginal=ibpsk; %计算误码率
flag=(original==ioriginal); %相等时flag为1，不相等时flag为0 error=numel(find(flag==0)); %统计0的个数 ber(light)=error/51200; %计算误码率 light=light+1; end
semilogy(snr,ber)
BPSK调制的误码率曲线图：
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3、QPSK调制： f(00)= (1+i)/sqrt(2),
f(01)= (-1+i)/sqrt(2),
f(10)= (-1-i)/sqrt(2),
f(11) =(1-i)/sqrt(2)。
代码：
source=randint(1,512*100,2); sqpsk=source;
qpsk=zeros(1,512*50); m=1; n=1;
while m~=(512*100+1)
if sqpsk(1,m:(m+1))==[0,0] qpsk(1,n)=1/sqrt(2)*(1+i);
elseif sqpsk(1,m:(m+1))==[0,1] qpsk(1,n)=1/sqrt(2)*(-1+i); elseif sqpsk(1,m:(m+1))==[1,0] qpsk(1,n)=1/sqrt(2)*(-1-i);
else qpsk(1,n)=1/sqrt(2)*(1-i); end m=m+2; n=n+1; end m=1;
ssource=zeros(1,512*100); ofdm=zeros(50,512); oofdm=zeros(50,512); ooofdm=zeros(1,512*50); cp=zeros(50,512+10);
cpsend=zeros(1,(512+10)*50); =zeros(50,512);
qqpsk=zeros(1,512*100); for m=1:50
ofdm(m,:)=qpsk(((m-1)*512+1):(m*512)); ofdm(m,:)=ifft(ofdm(m,:),512); cp(m,1:10)=ofdm(m,503:512); cp(m,11:end)=ofdm(m,:);
cpsend(((m-1)*(512+10)+1):(m*(512+10)))=cp(m,:); end
cp1=cpsend; snr=-2:1:5;
ber=zeros(1,length(snr)); as=1;
for t=-2:1:5
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cpsend=awgn(cp1,t,'measured'); m=1;
for m=1:50
(m,:)=cpsend(((m-1)*512+m*10+1):(m*(512+10))); oofdm(m,:)=fft((m,:),512);
ooofdm(((m-1)*512+1):(m*512))=oofdm(m,:);
end s=1;
for m=1:(512*50)
real_ooofdm=real(ooofdm(m)); image_ooofdm=imag(ooofdm(m));
distance0=sqrt((real_ooofdm-1)^2+(image_ooofdm-1)^2); distance1=sqrt((real_ooofdm+1)^2+(image_ooofdm-1)^2); distance2=sqrt((real_ooofdm+1)^2+(image_ooofdm+1)^2); distance3=sqrt((real_ooofdm-1)^2+(image_ooofdm+1)^2); bb(1,1:4)=[distance0,distance1,distance2,distance3]; aa(1,1)=min(bb);
if aa(1,1)==distance0
qqpsk(1,s:(s+1))=[0,0]; elseif aa(1,1)==distance1 qqpsk(1,s:(s+1))=[0,1]; elseif aa(1,1)==distance2 qqpsk(1,s:(s+1))=[1,0]; else aa(1,1)==distance3 qqpsk(1,s:(s+1))=[1,1]; end s=s+2; end
ssource=qqpsk;
flag=(source==ssource); error=numel(find(flag==0)); ber(as)=error/51200; as=as+1; end
semilogy(snr,ber) ;
QPSK调制的误码率曲线图：
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