夏班长谈OFDM通信系统仿真。
？最近也是晴多雾少。最痛苦的是下周OFDM的通信系统测试。想必同学的脑洞都比我大，很多同学问我这个OFDM怎么做。我也简单说说高斯信道下的OFDM系统，其实我也说说瑞利和莱斯信道下的OFDM。不过别问了，有点难。
他们跟我们沟通就是装修宽带和电线，其实不是。是该拼实力，还是该懂点常识？
信源编码:注重信号容量压缩，提高传输效率。
信道编码:为可变信道插入冗余信息，增加传输稳定性(在设计的OFDM中插入CP(循环前缀)，导频信号为冗余信息)。
信号调制:将比特流转换成稳定的波形以便传输。
比如:sint？然后呢。sin2t？是一对正交信号，因为sint*sin2t在区间内；%输入序列xk
sn = IFFT(xk)；？%IFFT后的序列号序列输出
？可以得到输入序列后的IFFT曲线。
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使用公式:f(t)=∑fk e(j . 2πδf kt)。
对于QPSK调制，OFDM符号中有两个比特。
(对应于OFDM符号和调制方案的比特数:(QPSK: 2)，(16QAM: 4)，(64QAM: 6)？)
根据公式找出副载波。
副载波百分比
e 1 = exp(1i * 2 * pi * f * t)；
E2 = exp(1i * 2 * pi * f * t * 2)；
E3 = exp(1i * 2 * pi * f * t * 3)；
E4 = exp(1i * 2 * pi * f * t * 4)；
OFDM基带复信号的表达
ST = d 1 * e 1+D2 * E2+D3 * E3+D4 * E4；？%展开上面的公式。
画一幅圣彼得的画像。
我们比较上面的st和sn图像。
(上图为实部，下图为虚部)
令人惊讶的发现，IFFT之后的图是公式图的离散值！所以OFDM系统和傅立叶级数有着亲密不可分的感情，比如牛郎织女，杨贵妃和唐玄宗，葫芦娃和爷爷。。。。。这似乎有点奇怪
？所以IFFT模块的作用相当于说:不用费心发N个副载波信号，我直接计算你在空中会叠加什么；FFT模块的作用相当于说:不要用老式的积分法去掉其他正交的子载波，让我帮你一下子把N个载波信号全部算出来。
最后，设计要进行了。前面太多了，我都打累了。原来写文章这么辛苦，我觉得司马迁比牛。。
先说最简单的高斯信道。我们走吧。
如上所述，傅立叶变换在OFDM系统中起着重要的作用，所以我们在OFDM系统的仿真中使用了IFFT和FFT算法。
高斯信号就是通过这个信道在信号中加入高斯白噪声。
在maltab通信系统的仿真中，我们使用AWGN (TRDATA 1，SNR，'实测')；向信号TrData1添加高斯白噪声的函数。
信号经过无线信道后，其信号幅度是随机的，即衰落，其包络服从瑞利分布。
接收到的信号有四个效果:1。暗影2。距离3。多路4。多普勒频移。
简单地说，莱斯信道比瑞利信道多一个DC分量。
就是我们所说的循环前缀，那为什么还要加上CP循环前缀的冗余信息呢？为了抵抗由多径效应引起的ICI(载波间干扰),还应该注意，CP占用每个OFDM符号的大约1/15资源。
通过训练序列插入导频信号的信息，实时估计信道，然后对信号进行校正，以降低解调时的误码率。
发件人:
第一步:生成随机序列？Signal=rand(1，para*Ns*2)>0.5
其中，我们设置并行传输的子载波的数量。
Ns是帧结构中OFDM信号的数量。
第二步:进行串并转换。
串并行转换成一个非常重要的函数整形函数
它的用法是:SIG para = shape(signal，para，ns * 2)；将原始信号信号转换成并行Ns*2列信号。
重塑(a，m，n)；首先将矩阵A分成列，然后拼接成m * n大小的向量..
第三步:QPSK调制。
(1)将数据分为两个通道，I通道和Q通道。
该功能如下所示:
对于j=1:Ns
ich(:，j)=SigPara(:，2 * j-1)；
qch(:，j)=SigPara(:，2 * j)；
结束
(2)根据QPSK映射关系，获得输入数据。
kmod=1。/sqrt(2)；
ich1=ich。* kmod
qch1=qch。* kmod？%QPSK映射关系
步骤4:插入保护间隔
ich3=[ich2(fl-gl+1:fl，)；ich 2]；
qch3=[qch2(fl-gl+1:fl，:)；qch 2]；
我们选择gl = 32:复制信号的最后32组数据，加到原信号上——加强容错。
步骤5:并行-串行转换
ich4=reshape(ich3，1，(fl+GL)* Ns)；
qch4=reshape(qch3，1，(fl+GL)* Ns)；
形成多个传输数据:trdata1 = ich4+qch4。* sqrt(-1)；
第六步:在传输的数据中加入高斯白噪声。
ReData=awgn(TrData1，SNR，'实测')；
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接收端:
步骤1:移除保护间隔。
(1)来复制数据。
idata = real(ReData)；添加噪声后的实部百分比
qdata = imag(ReData)；添加噪声后的虚部百分比
(2)数据的串并行转换
idata1 = reshape(idata，fl+gl，Ns)；
qdata1 = reshape(qdata，fl+gl，Ns)；
(3)移除保护间隔
idata 2 = idata 1(GL+1:GL+fl，)；
qdata 2 = qdata 1(GL+1:GL+fl，)；
idata1的每一列从gl+1到gl+fl的数据构成iadta2。
第二步:快速傅立叶变换
步骤3: QPSK解调:
(1)FFT转换后的数据/komd？
？(2)并行-串行转换
(3)重组信号
第四步:抽样判断
ReSig = Res & gt0.5;对上述重组信号进行分析后，大于0.5的信号赋为1，小于0.5的信号赋为0。
第五步:计算出错的概率。
err = 0；
对于I = 1:para * Ns * 2；
if (Signal(i)~=ReSig(i))
err = err+1；%获取错误代码的数量。
结束
结束
PE = err/(para * Ns * 2)；
取多组信噪比值，加入高斯信道，可以得到snr-Pe曲线
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图为瑞利信道下的OFDM(无信道估计)。
可以看出，当加入多径和多普勒频移时，信道误码率从3%上升到30%左右，瑞利信道完全破坏了信号传输。
引入导频信号
我们正在添加排飞行员和排飞行员。
A =[A；R]插入该行？插值
在行之间添加引导:
ich2= [zeros(fl，1) ich21(:，[1:Ns/2]) zeros(fl，1) ich21(:，[Ns/2+1:Ns]) zeros(fl，1)]；
在行间添加导频:
ich 2 =[零(1，(Ns+3))；ich2(1:fl/2，)；零(1，(Ns+3))；ich2((fl/2)+1:fl，)；零(1，(Ns+3))]；？
加入的结果:
在添加导频信号之后，可以使用LS算法来估计信道。
LS算法的基本原理:Y = HX+N？其中n是噪声信号，h是通道的频率响应，y和x是输出和输入信号的响应。
在理想信道下:H’= Y/X输入除以输出(其中Y为通过瑞利信道后的信号)，即可得到频率响应H’的估计。
我们用得到的H '依次计算X的估计:X' = Y/H '？获取新输入。x’经受去导频的后续处理。
对于j = 1:(Ns+3)
对于i = 1:(para+3)
Hls(i，j) = idata21(i，j)。/ich2(i，j)；
ixg(i，j) = idata21(i，j)。/ Hls(i，j)；
hls(i，j) = qdata21(i，j)。/qch2(i，j)；
qxg(i，j) = qdata21(i，j)。/ hls(i，j)；
结束
结束
添加信道估计后的误码率示意图:
在OFDM系统中，只有高斯白噪声时OFDM系统的影响很小，在高斯信道中OFDM设计的优势很小。
但是在瑞利信道中，OFDM导频信号、CP和信道估计保护了传输的信号。在接收多径和多普勒频移的情况下，可以有效地恢复原始信号。
在没有信道估计的OFDM - Rayleigh系统中，多径、距离、阴影和多普勒频偏对信号造成了严重的干扰。不能正常传输，误码率严重。
。。。。。。。我厌倦了打字。里面可能有些错误。请指正。