% OFDM系统参数设置 N = 64; % 子载波数 cp_len = 16; % 循环前缀长度 snr = 10; % 信噪比 % 生成发送数据 data = randi([0,1],1,N); % 将数据调制成QAM信号 qam_data = qammod(data, 4); % 将数据分成多个子载波 ofdm_data = reshape(qam_data, [], N); % 添加循环前缀 ofdm_data_cp = [ofdm_data(:,end-cp_len+1:end), of
时间: 2024-04-22 14:21:58 浏览: 150
这段代码是一个简单的OFDM系统模拟。OFDM是一种用于高速数据传输的调制技术,它将信号分成多个子载波,每个子载波都可以独立地传输数据。OFDM系统通常包括以下步骤:
1. 生成要发送的数据,这里使用randi函数生成了一个长度为N的随机二进制数据序列。
2. 将数据调制成QAM信号,这里使用qammod函数将二进制数据转换成QAM信号。QAM是一种调制技术,可以将数字信号转换为模拟信号。
3. 将数据分成多个子载波,这里使用reshape函数将QAM数据分成多个子载波。OFDM系统中的子载波数通常是2的幂次方。
4. 添加循环前缀。循环前缀是一些数据的复制,添加到每个OFDM符号的开头,用于抵消多径传输引起的符号间干扰。
这段代码中的ofdm_data_cp是添加循环前缀后的OFDM数据。OFDM系统通常还包括信道编码、调制、解调、解码等步骤,但这些步骤在这段代码中没有实现。
相关问题
% OFDM参数 N = 64; % 子载波数 cp_len = 16; % 循环前缀长度 K = N - cp_len; % 数据符号数 Fs = 16000; % 采样率 Ts = 1/Fs; % 采样时间 Fd = 200; % 多普勒频移 T = 1/Fd; % 多普勒周期 theta = pi/4; % 多普勒角度 SNR = 20; % 信噪比 % 生成OFDM数据符号 data = randi([0 1], K, 1); data_mod = qammod(data, 16); % 16QAM调制 data_ifft = ifft(data_mod, N); % IFFT变换 data_cp = [data_ifft(end-cp_len+1:end); data_ifft]; % 添加循环前缀 % 生成多普勒效应 t = (0:K+cp_len-1)*Ts; multi_doppler = exp(1i*2*pi*Fd*t.*sin(theta)); % 多普勒效应 % 信道传输 rx_cp = filter(1, [1 zeros(1, cp_len-1)], multi_doppler.*data_cp); % 信道加多普勒效应和噪声 rx = rx_cp(cp_len+1:end); % 去掉循环前缀 % 多普勒分集 rx_ds = reshape(rx, N, []); % 将接收到的数据符号重组 rx_ds_fd = fft(rx_ds, N); % FFT变换 rx_ds_fd_mrc = sum(rx_ds_fd, 2)/size(rx_ds_fd, 2); % MRC接收 rx_data = qamdemod(rx_ds_fd_mrc, 16); % 解调数据 % 计算误码率 error_rate = biterr(data, rx_data)/K; % 显示结果 disp(['误码率:', num2str(error_rate)]);
这段代码是一个简单的OFDM系统的MATLAB实现,其中包括生成OFDM数据符号、添加循环前缀、多普勒效应、信道传输、MRC接收、解调数据和计算误码率等步骤。如果您想修改其中的某些参数或流程,可以参考注释进行修改。例如,您可以修改子载波数N、循环前缀长度cp_len、调制方式data_mod、多普勒频移Fd、多普勒角度theta、信噪比SNR等参数,以及修改信道传输部分的滤波器系数和加噪声的方式等。
clear; close all; N = 256; % 子载波数(OFDM符号大小) Divides_V = 4; % 分割子序列数 M = 100; % 最大符号数 Phases = 4; % 相位数 SNR = 0:2:20; % 信噪比范围 cp_len = 64; % 循环前缀长度 PAPR_ori = zeros(1,M); PAPR_pts = zeros(length(Divides_V),M); best_Choose_idx = zeros(length(Divides_V),M); % 初始化误码率数组 BER_org = zeros(1, length(SNR)); BER_PTS = zeros(1, length(SNR)); BER3_with_clipping = zeros(1, length(SNR)); BER4_with_clipping = zeros(1, length(SNR)); % 生成PTS方法中所有可能的相位因子组合集合 P_set = exp(1i*(pi/2:pi/2:2*pi)); Choose_Len = 4^5; % PTS方法中因子组合总数或IFFT数 X = zeros(5,Choose_Len); for i = 1:5 X(i,1:4^i) = [ones(1,4^(i-1)),repmat(2,1,4^(i-1)),repmat(3,1,4^(i-1)),repmat(4,1,4^(i-1))]; Y = X(i,1:4^i); X(i,1:4^5) = repmat(Y,1,4^(5-i)); end Choose = fliplr(X.'); for snr = 1:length(SNR) % 初始化错误bit数组 bit_errors_org = 0; bit_errors_PTS = 0; total_bits = 0; for nSymbol = 1:M Index = randi([0 1],1,M*N*4); reshaped_bits = reshape(Index, 4, []).'; decimal_symbols = bi2de(reshaped_bits); %调制 X1 = qammod(decimal_symbols,16); %IFFT ifft_data= ifft(X1.'); % 加入循环前缀 x_o = [ifft_data(end-cp_len+1:end), ifft_data]; x_Power_o = abs(x_o.^2); Peak_Power_o = max(x_Power_o,[],2); Mean_Power_o = mean(x_Power_o,2); PAPR_ori(1,nSymbol) = 10*log10(Peak_Power_o./Mean_Power_o); % PTS 部分传输序列 for nDivides = 1:length(Divides_V) Divides = Divides_V(nDivides); % 伪随机分割 XA = zeros(Divides,N); Index1= randperm(N); for nV=1:Divides XA(nV,Index1(nV:Divides:N)) = X1(Index1(nV:Divides:N)); end % Index是1:SC的随机置换后的序列,使等间隔分割变为任意分割 xa = ifft(XA,[],2); %PTS信号IFFT %加入循环前缀 min_value = 10; % 设初值 for nC=1:4^Divides temp_P = P_set(Choose(nC,(6-Divides):5)).'; temp_P_sc = repmat(temp_P,1,N); temp_max = max(abs(sum(xa.*temp_P_sc))); if temp_max<min_value min_value = temp_max; best_nC = nC; end end best_Choose_idx(nDivides,nSymbol) = best_nC; best_P = P_set(Choose(best_nC,(6-Divides):5)).'; xaa1 = su
### OFDM系统中的部分传输序列(PTS)算法实现
提供的MATLAB代码片段展示了如何在一个正交频分复用(OFDM)通信系统中应用部分传输序列(Partial Transmit Sequence, PTS)[^1]技术来降低峰均功率比(PAPR),并评估不同信噪比(SNR)条件下的性能。
#### 关键参数设置
- `N` 表示子载波数量,即OFDM符号大小。
- `Divides_V` 定义了用于分割原始数据流的子序列数目。
- `M` 是最大符号数,代表模拟过程中处理的数据量。
- `Phases` 设置相位数,影响到后续生成的相位因子组合。
- `SNR` 列表定义了一系列测试使用的信噪比值。
- `cp_len` 指定循环前缀长度,有助于对抗多径效应带来的干扰。
#### 数据准备阶段
通过随机化二进制序列并将其转换成十进制形式,再利用QAM调制方式得到相应的星座图点位置。接着执行离散傅里叶逆变换(IFFT),形成时间域内的OFDM符号,并附加一定长度的循环前缀以增强系统的鲁棒性。
#### 峰均功率比计算
对于每一个产生的OFDM符号,分别测量其峰值功率(`Peak_Power_o`)和平均功率(`Mean_Power_o`),进而求得对应的PAPR指标。此过程记录于变量`PAPR_ori`之中。
#### PTS优化流程
针对每种划分方案,在所有可能的相位因子组合中寻找最优解,使得经过加权后的合成信号具有最小化的最大幅度。具体做法是在每次迭代时更新当前最佳的选择索引(`best_Choose_idx`)以及关联的最佳相位向量(`best_P`)。
然而,给定代码存在不完整的部分,特别是最后几行似乎被截断了。为了完成这段程序,应该继续编写剩余逻辑,比如:
```matlab
sum_xaa = sum(xa .* best_P_sc)';
xaa1 = [sum_xaa(end-cp_len+1:end), sum_xaa]; % 添加CP
x_Power_pts = abs(xaa1).^2;
Peak_Power_pts = max(x_Power_pts,[],2);
Mean_Power_pts = mean(x_Power_pts,2);
PAPR_pts(nDivides,nSymbol) = 10*log10(Peak_Power_pts ./ Mean_Power_pts);
% ... (其余仿真细节)
end
```
上述补充完成了对采用PTS方法后的新OFDM符号进行相同的操作——添加循环前缀、计算新的PAPR等操作,并存储结果以便进一步分析比较原生与改进版本之间的差异。
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