Simulink下的OFDM系统仿真与性能分析

"该资源是一份关于模拟电子技术的讲义，主要讨论了基于Matlab/Simulink的OFDM(正交频分复用)系统仿真的建立和结果分析。作者通过建立仿真模型，模拟了信源速率、编码器、译码器、交织/去交织、子载波调制、信道模拟等多个关键环节，并对两径和六径瑞利衰落信道下的系统性能进行了比较。" 正文: 在通信领域，OFDM是一种广泛使用的多载波调制技术，尤其在无线通信系统中，它能够有效地对抗多径衰落，提高信道的利用率。OFDM系统通过将高速数据流分割成多个较低速率的子载波，每个子载波独立调制，减少了符号间干扰(ISI)和信道间干扰(ICI)。 在本讲义中，作者依据文献[5,6]的基本原理，使用Matlab/Simulink构建了一个OFDM传输系统的仿真模型。模型中，信源速率为1 Mb/s，采用了(2,1,7)卷积码，编码效率为1/2，发送端的编码器和接收端的Viterbi硬判决译码器配合工作，以提高纠错能力。考虑到实际信道的突发错误，引入了交织/去交织模块来分散错误，增强了系统的抗干扰性。16QAM调制被用于64个子载波上，P/S和S/P模块则负责数据的并行到串行以及串行到并行转换。 在信道模拟部分，模型考虑了瑞丽衰落信道和高斯白噪声信道，带宽模拟了IS-95系统的1.25 MHz。由于多径效应，模型添加了导频信号来辅助信道估计，同时也设计了信道补偿机制以应对多普勒效应。此外，为了适应仿真中的信号流维度变化，模型包含了两个子系统。 在仿真结果部分，作者对比了两径和六径瑞利衰落信道下的系统误符号率(P)，误符号率作为性能指标是因为直接使用误比特率(BER)会导致较长的仿真运行时间，特别是在Viterbi译码器输出端，由于其低误比特率，需要大量数据才能得到准确的BER估计。同时，Viterbi算法的高计算复杂度也会延长仿真时间。 通过Simulink的仿真，作者分析了模型在不同信道条件下的表现，展示了OFDM系统在多径衰落环境中的优势。此外，还探讨了交织对系统性能的影响，强调了交织在改善系统抗突发错误能力上的作用。 总结起来，这份讲义深入浅出地介绍了如何使用Matlab/Simulink建立OFDM系统仿真模型，并通过实际仿真实验验证了系统在多径衰落信道下的性能，提供了关于OFDM抗干扰策略和系统设计的关键洞察。对于理解和研究无线通信系统，特别是OFDM技术，该资源提供了宝贵的参考资料。