在高斯白噪声信道及多径衰落信道两大信道下完成maltab仿真OFDM 和 DFTS-OFDM 两种信号的生成及峰均比概率统计,绘制ccdf曲线,
时间: 2024-03-18 17:42:50 浏览: 114
好的,针对您的问题,我提供一份简要的回答。
首先,您需要进行OFDM和DFTS-OFDM信号的生成。对于OFDM信号的生成,您可以使用Matlab内置的函数fft和ifft进行快速傅里叶变换,然后通过加上循环前缀(CP)来生成时域信号。对于DFTS-OFDM信号的生成,您需要对原始OFDM信号进行离散傅里叶变换(DFT),并进行序列变换来得到DFTS-OFDM信号。
接下来,您需要在高斯白噪声信道和多径衰落信道两种信道下,分别模拟信号传输过程,以获取接收端的信号。对于高斯白噪声信道,您可以直接使用Matlab内置的awgn函数向信号中添加高斯白噪声,模拟信道传输过程。对于多径衰落信道,则需要使用信道模型进行建模,例如Jakes模型、Rayleigh模型等。
接着,您需要对生成的信号进行峰均比(PAPR)概率统计,并绘制ccdf曲线。您可以使用Matlab内置的函数cumsum和histogram来计算PAPR的概率分布函数,并使用semilogy函数来绘制ccdf曲线。需要注意的是,在进行ccdf曲线绘制时,您需要对数据进行排序,并计算每个峰均比对应的概率值。
最后,您可以比较OFDM和DFTS-OFDM在不同信道条件下的性能表现,例如误码率等,并进行分析和讨论。
希望这份回答对您有所帮助,如有其他问题,请继续咨询。
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maltab仿真OFDM 和 DFTS-OFDM 两种信号的生成在高斯白噪声信道及多径衰落信道两大信道下及峰均比概率统计,绘制ccdf曲线,
下面是一个示例代码,实现了OFDM和DFTS-OFDM信号的生成和峰均比概率统计,并绘制了ccdf曲线。同时,代码还考虑了高斯白噪声信道和多径衰落信道两种情况,以及添加了循环前缀和序列变换等过程。
```matlab
%% OFDM和DFTS-OFDM信号的生成及峰均比概率统计
clear; clc;
%% 设置参数
N = 64; % 子载波数
M = 4; % 调制阶数
L = 8; % 序列变换因子
CP = 16; % 循环前缀长度
Ncp = CP*N/64; % 每个OFDM符号的循环前缀长度
%% 生成原始数据
data = randi([0 M-1], N, 1);
%% OFDM信号的生成和传输
% 将数据进行QAM调制
qamData = qammod(data, M);
% 将数据进行分组,每组N个符号
symbols = reshape(qamData, N, []);
% 进行快速傅里叶变换,得到频域信号
freqSignal = fft(symbols, N);
% 添加循环前缀
cpSignal = [freqSignal(N-Ncp+1:N,:); freqSignal];
% 将时域信号转换为串行信号
txSignal = reshape(cpSignal, [], 1);
% 设置信道参数
SNR = 20; % 信噪比
channel = 'awgn'; % 高斯白噪声信道
% 传输信号并添加高斯白噪声
rxSignal = awgn(txSignal, SNR, 'measured');
% 将接收到的信号转化为时域信号
rxSignal = reshape(rxSignal, [], Ncp+64);
rxSignal = rxSignal(Ncp+1:end,:);
% 对接收到的信号进行快速傅里叶变换,并解调QAM符号
rxFreqSignal = fft(rxSignal, N);
rxData = qamdemod(reshape(rxFreqSignal, [], 1), M);
% 计算峰均比及其概率分布函数
PAPR = max(abs(txSignal).^2)./mean(abs(txSignal).^2);
[PAPR_ccdf, PAPR_axis] = ecdf(PAPR);
PAPR_pdf = diff([0; PAPR_ccdf]);
% 绘制ccdf曲线
figure;
semilogy(PAPR_axis, 1-PAPR_ccdf);
xlabel('PAPR(dB)');
ylabel('Probability');
title('OFDM in AWGN Channel');
grid on;
%% DFTS-OFDM信号的生成和传输
% 对原始数据进行序列变换
seqData = reshape(data, L, []);
seqData = ifft(seqData, L);
% 将数据进行QAM调制
seqData = qammod(seqData, M);
% 将数据进行分组,每组N/L个符号
symbols = reshape(seqData, N/L, []);
% 对每组符号进行DFT,得到频域信号
dftSignal = fft(symbols, N/L);
% 将DFT子信道序列进行串并转换
dftSignal = reshape(dftSignal, [], 1);
dftSignal = repmat(dftSignal, L, 1);
% 将DFTS-OFDM符号转化为时域信号
txSignal = ifft(dftSignal, N);
% 添加循环前缀
cpSignal = [txSignal(N-Ncp+1:N,:); txSignal];
% 将时域信号转换为串行信号
txSignal = reshape(cpSignal, [], 1);
% 传输信号并添加高斯白噪声
rxSignal = awgn(txSignal, SNR, 'measured');
% 将接收到的信号转化为时域信号
rxSignal = reshape(rxSignal, [], Ncp+64);
rxSignal = rxSignal(Ncp+1:end,:);
% 对接收到的信号进行快速傅里叶变换,并解调QAM符号
rxFreqSignal = fft(rxSignal, N);
rxData = qamdemod(reshape(rxFreqSignal, [], 1), M);
% 计算峰均比及其概率分布函数
PAPR = max(abs(txSignal).^2)./mean(abs(txSignal).^2);
[PAPR_ccdf, PAPR_axis] = ecdf(PAPR);
PAPR_pdf = diff([0; PAPR_ccdf]);
% 绘制ccdf曲线
figure;
semilogy(PAPR_axis, 1-PAPR_ccdf);
xlabel('PAPR(dB)');
ylabel('Probability');
title('DFTS-OFDM in AWGN Channel');
grid on;
%% 多径衰落信道下的传输
% 设置信道参数
fd = 100; % 最大多普勒频移
tau = [0 1 3] * 1e-6; % 多径时延
pdb = [0 -3 -6]; % 多径功率衰减值
path = rayleighchan(1/1000, fd, tau, pdb);
% 传输信号并添加多径衰落
rxSignal = filter(path, txSignal);
% 将接收到的信号转化为时域信号
rxSignal = reshape(rxSignal, [], Ncp+64);
rxSignal = rxSignal(Ncp+1:end,:);
% 对接收到的信号进行快速傅里叶变换,并解调QAM符号
rxFreqSignal = fft(rxSignal, N);
rxData = qamdemod(reshape(rxFreqSignal, [], 1), M);
% 计算峰均比及其概率分布函数
PAPR = max(abs(txSignal).^2)./mean(abs(txSignal).^2);
[PAPR_ccdf, PAPR_axis] = ecdf(PAPR);
PAPR_pdf = diff([0; PAPR_ccdf]);
% 绘制ccdf曲线
figure;
semilogy(PAPR_axis, 1-PAPR_ccdf);
xlabel('PAPR(dB)');
ylabel('Probability');
title('OFDM/DFTS-OFDM in Rayleigh Fading Channel');
grid on;
```
在上面的代码中,我们首先设置了OFDM和DFTS-OFDM的参数,包括子载波数、调制阶数、序列变换因子、循环前缀长度等。然后,我们生成了原始数据,并将其进行QAM调制。接着,我们分别对OFDM和DFTS-OFDM信号进行生成和传输,考虑高斯白噪声信道和多径衰落信道两种情况,并计算了峰均比及其概率分布函数,绘制了ccdf曲线。
需要注意的是,在进行峰均比概率统计时,我们使用了Matlab内置的ecdf函数来计算累积分布函数,然后通过计算差分来得到概率密度函数。同时,在绘制ccdf曲线时,我们使用了Matlab内置的semilogy函数来进行对数坐标的绘制,并对数据进行排序,计算每个峰均比对应的概率值。
maltab xx = x(n:-1:n-M+1)
### MATLAB 中数组翻转与子数组提取
在MATLAB中,`xx = x(n:-1:n-M+1)` 是一种用于创建 `x` 数组的一个部分反转副本的方法[^1]。此表达式的具体含义如下:
- 变量 `n` 表示起始索引位置。
- `-1` 指定步长为负一,意味着从指定起点向左遍历数组元素直到终点。
- 终点由 `n-M+1` 定义。
这段代码的效果是从第 n 个元素开始到 `(n-M+1)` 的元素之间按逆序取数并赋给新变量 `xx`。如果希望简单地反转型一维数组或向量,则可以使用内置函数 `fliplr()` 或者更简洁的方式如 `x(end:-1:1)` 来实现整个数组的倒置操作。
对于多维矩阵来说,还可以利用冒号运算符来选取特定维度上的全部数据,并结合上述方法完成相应方向上的逆转处理。下面给出几个例子说明如何执行这些操作:
#### 示例代码
```matlab
% 创建测试数组
x = [1, 2, 3, 4, 5];
% 提取并反转子数组 (假设 M=3 和 n=5)
M = 3;
n = length(x);
xx = x(n:-1:n-M+1)
% 使用 fliplr 函数完全反转一维数组
yy = fliplr(x);
% 对于二维矩阵 A,在水平方向上进行反转
A = magic(4); % 魔方阵作为示例输入
B = fliplr(A);
```
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