使用EM算法,对经过瑞利信道的OFDM信号进行信道估计和均衡,给出一段可靠的matlab代码
时间: 2023-07-09 09:03:54 浏览: 105
以下是一个简单的基于EM算法的瑞利信道估计和均衡的Matlab代码:
```matlab
clear all;
close all;
clc;
% OFDM参数
N = 64; % 子载波数
cp_len = 16; % 循环前缀长度
% 发送数据
tx_data = randi([0 1], N, 1); % 随机生成二进制发送数据
if mod(length(tx_data), N) ~= 0
tx_data = [tx_data; zeros(N-mod(length(tx_data), N), 1)];
end
% 将发送数据映射为QPSK符号
tx_syms = 1-2*tx_data(1:2:end) + 1i*(1-2*tx_data(2:2:end));
% 添加瑞利信道
chan = [0.8 0.2+0.3i]; % 瑞利信道系数
rx_sig = filter(chan, 1, tx_syms); % 均衡前接收信号
% 开始EM算法
max_iter = 5; % 最大迭代次数
h_est = ones(N, 1); % 初始信道估计
for iter = 1:max_iter
% E步骤:计算后验概率
rx_sym_est = rx_sig./h_est; % 先对信号除以信道估计
noise_var = var(imag(rx_sym_est)); % 假设噪声为高斯分布,计算噪声方差
post_prob = exp(-(abs(rx_sig-h_est*rx_sym_est').^2)/(2*noise_var)); % 后验概率
% M步骤:更新信道估计
h_est = sum(post_prob.*rx_sym_est, 2)./sum(post_prob, 2); % 更新信道估计
% 显示当前迭代次数和均方误差
mse(iter) = mean(abs(h_est-chan').^2);
fprintf('Iteration %d: MSE = %.4f\n', iter, mse(iter));
end
% 最终均衡
rx_sym = rx_sig./h_est'; % 除以最终信道估计
rx_data = [real(rx_sym)<0; imag(rx_sym)<0]; % 解调数据
% 显示结果
subplot(211);
plot(real(rx_sym), imag(rx_sym), 'o');
title('均衡后接收信号');
xlabel('实部'); ylabel('虚部');
subplot(212);
plot(tx_data, '-');
hold on;
plot(rx_data, 'o');
title('发送和接收数据');
xlabel('符号序号'); ylabel('二进制数值');
legend('发送数据', '解调数据');
```
这段代码使用了EM算法来估计瑞利信道,迭代次数为5次。可以根据需要调整这个参数。最终的均衡使用了最终估计的信道。
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