MATLAB实现的OFDM通信系统仿真与性能评估

本篇2011年的本科毕业设计详细介绍了基于MATLAB的OFDM(正交频分复用)系统仿真与分析。该研究项目涉及多个关键模块的设计与实现，旨在展示OFDM通信系统的完整流程。以下是主要内容的详细解析： 1. **系统设计框架**： - `main_OFDM.m` 文件是核心脚本，负责组织和协调整个系统的运行，包括编码、调制（如QPSK或QAM）、快速傅立叶变换(IFFT)、以及正交频率变换(OFDM)的具体实现。 2. **信号处理步骤**： - **编码**：利用卷积编码器进行信息比特的编码，生成矩阵G在这个例子中是[1011011;1111001]，这可能是一个特定的循环前缀(Cyclic Prefix, CP)编码策略。 - **调制**：对编码后的比特流进行QPSK或QAM调制，确保信号在频域中具有良好的正交性，以减少多径干扰的影响。 - **IFFT**：将经过调制的信号通过逆快傅立叶变换还原回时间域，形成OFDM符号。 - **上下变频**：通过DDS(直接数字频率合成)技术，对信号进行上/下变频，以便在不同的频率上发送或接收。 3. **信道模型与噪声处理**： - **高斯信道建模**：系统假设信道存在随机加性高斯白噪声，模拟真实通信环境中的无线传播特性。 - **信噪比控制**：通过变量`SNR_Pre`和`interval_SNR`设置信噪比的不同水平，通过`frame_num`确定在每个SNR下进行的仿真帧数，评估系统的性能稳健性。 4. **同步与性能评估**： - **定时同步**：变量`dingshi`用于定时同步，`m_syn`记录自相关平台以帮助捕捉时钟同步误差。 - **误比特检测**：通过`err_int_final`统计每一帧中的误比特数，这是衡量接收端解调性能的重要指标。 - **载波频率恢复**：`fwc_down`和`fre_offset`用于接收机的载波频率控制和偏移调整，确保正确解调OFDM信号。 5. **控制与迭代过程**： - 采用循环结构，对每帧数据执行上述操作，随着`seq_num`递增，依次处理不同信噪比条件下的数据，体现了逐步提高抗噪声能力的设计思路。 这篇毕业设计展示了如何利用MATLAB进行OFDM系统的详细仿真，包括各个环节的实现方法，以及对系统性能的稳健性和鲁棒性进行了评估。这对于理解OFDM通信系统的原理以及优化设计有着重要的参考价值。