生成信道存在多普勒运动时的MATLAB的代码,要求要能得到信道存在多普勒运动时,ofdm信号的产生和吸收,频偏估计和补偿,自适应均衡以及信噪比和误码率分析的仿真结果
时间: 2024-01-22 14:20:06 浏览: 32
以下是一个简单的MATLAB代码,用于模拟存在多普勒运动的OFDM信道,并进行频偏估计和补偿,自适应均衡以及信噪比和误码率分析的仿真结果:
```matlab
% OFDM信号产生
N = 64; % 子载波数
M = 16; % 调制阶数
L = 16; % 循环前缀长度
K = 1000; % 信号长度
fs = 1e6; % 采样率
fc = 2e9; % 载波频率
Ts = 1/fs;
T = N*Ts;
data = randi([0 M-1],K,N); % 生成随机数据
mod_data = qammod(data,M); % 调制
tx_signal = zeros(K,N+L); % 发送信号
for i = 1:K
tx_signal(i,:) = ifft(mod_data(i,:)); % IFFT变换
tx_signal(i,:) = [tx_signal(i,end-L+1:end) tx_signal(i,:)]; % 添加循环前缀
end
tx_signal = reshape(tx_signal.',1,[]); % 转换为行向量
% OFDM信号吸收(存在多普勒运动)
fd = 10; % 多普勒频移
v = 30; % 速度
theta = 45; % 运动角度
lambda = 3e8/fc; % 波长
tau = 0:T:(N-1)*T; % 时延
d = lambda/2*sin(theta*pi/180); % 运动方向上的间距
f = fd*d*cos(theta*pi/180); % 多普勒频移
rx_signal = zeros(1,length(tx_signal)); % 接收信号
for i = 1:length(tx_signal)
t = (i-1)*Ts;
rx_signal(i) = tx_signal(i)*exp(1j*2*pi*(fc+f)*t+1j*2*pi*f*t); % 添加相位偏移和多普勒频移
end
% 频偏估计和补偿
N_pilot = 10; % 训练序列长度
pilot = ones(1,N_pilot); % 训练序列
pilot_signal = zeros(1,K*(N+L)); % 训练序列插入后的信号
for i = 1:K
pilot_signal((i-1)*(N+L)+1:i*(N+L)) = [pilot zeros(1,L-1) tx_signal(i,:)];
end
rx_signal_pilot = zeros(1,length(pilot_signal)); % 带训练序列的接收信号
for i = 1:length(pilot_signal)
t = (i-1)*Ts;
rx_signal_pilot(i) = pilot_signal(i)*exp(-1j*2*pi*fc*t); % 去除载波频率
end
pilot_index = 1:N+L:length(rx_signal_pilot); % 训练序列位置
pilot_value = rx_signal_pilot(pilot_index); % 训练序列值
pilot_fft = fft(pilot_value); % 训练序列的FFT变换
pilot_phase = angle(pilot_fft); % 计算训练序列的相位
pilot_phase_diff = diff(pilot_phase); % 计算相位差分
pilot_phase_diff = [pilot_phase_diff(1) pilot_phase_diff]; % 补全长度
freq_offset = pilot_phase_diff/(2*pi*N*T); % 计算频率偏移(一阶差分)
freq_offset_avg = mean(freq_offset); % 计算平均频率偏移
rx_signal_comp = zeros(1,length(rx_signal)); % 频偏补偿后的接收信号
for i = 1:length(rx_signal)
t = (i-1)*Ts;
rx_signal_comp(i) = rx_signal(i)*exp(-1j*2*pi*freq_offset_avg*t); % 补偿频率偏移
end
% 自适应均衡
eq_len = 21; % 均衡器长度
eq = comm.LinearEqualizer('Algorithm','RLS','ForgettingFactor',0.99,'NumTaps',eq_len); % RLS自适应均衡器
rx_signal_eq = eq(rx_signal_comp.',pilot_signal.'); % 自适应均衡
% 信噪比和误码率分析
tx_data = reshape(mod_data.',1,[]); % 将调制后的数据转换为行向量
rx_data = qamdemod(reshape(rx_signal_eq,N+L,K).',M); % 解调接收信号
rx_data = reshape(rx_data.',1,[]); % 将解调后的数据转换为行向量
SNR = 10*log10(mean(abs(tx_signal).^2)/mean(abs(rx_signal_eq.'-tx_signal).^2)); % 计算信噪比
BER = sum(xor(tx_data,rx_data))/length(tx_data); % 计算误码率
disp(['SNR: ',num2str(SNR),' dB'])
disp(['BER: ',num2str(BER)])
```
在这个代码中,我们首先生成了一个OFDM信号,然后添加了多普勒运动,模拟了信道吸收的情况。接下来,我们进行了频偏估计和补偿,以及自适应均衡。最后,我们计算了信噪比和误码率,以评估系统性能。当然,这只是一个简单的示例代码,实际情况可能更加复杂,需要根据具体情况进行调整。