《宽带无线接入技术》仿真实验OFDM系统的减小PAPR技术.doc

重庆交通大学信息科学与工程学院综合性设计性实验报告专 业： 通信工程专业11级 学 号： 631106040204 姓 名： 何 国 焕 实验所属课程： 宽带无线接入技术 实验室(中心)： 软件与通信实验中心 指 导 教 师 ： 吴仕勋 2014年3月教师评阅意见：签名： 年 月 日实验成绩：一、题目ofdm系统的减小papr技术二、仿真要求要求一：ofdm系统的数据传输传输的数据随机产生；调制方式采用16qam；要求二：要求对ber的性能仿真设计仿真方案，比较三种不同dft扩频方法（ofdma、lfdma、ifdma）的papr性能，并画出不同papr门限值下大于该门限值的概率。三、仿真方案详细设计1、由于ofdm信号是由多个独立的经过调制的子载波信号相加而成的，这样的合成信号很可能产生比较大的峰值功率，因此产生较大的峰均比papr。随着子信道数目n的增加，papr的最大值也会增大，这就对发送端前端放大器的线性范围提出了很高的要求。2、ifdma、lfdma和dfdma可以视为对调制符号序列xn：n=0，1，2，n1的三个线性操作。因此输出序列ym：m=0，1，2，m1的每一元素是输入序列元素的加权和，权重为复数。分布式子载波映射，输入信号的dft输出在整个信道带宽上等间隔地隔开，未被占用的子载波用0替代，将会产生一段梳状频谱，ifdma是dfdma的一种特列；集中式子载波映射，输入信号的的dft输出占据一段连续的子载波，其连续频谱占据整个可利用带宽的一部分。3、ifdma这一情况下，所有输入序列元素的权重都为零。这组操作按照单个数量级的复数使每一输入符号倍乘，并且重复具有适当相位旋转的输入序列q次，q为带宽扩展因数。在传输时间块里的乘法相当于复调制符号的相位旋转，相位旋转是样本按照exp（j2rm/m）倍乘完成的，m是逆变换的点数，r是频移量，m为样本时域输出的数量。四、仿真结果及结论(ofdma)系统、交织(ifdma)系统、局域fdma(lfdma)系统五、总结与体会此次实验在时域分析了ifdma、lfdma、ofdma多址方式下的papr。ofdma比lfdma的papr低，sc-fdma要比ofdma的papr低，sc-fdma非常有利于上行链路的传输。随着无线通信技术的迅猛发展，各种新的通信业务迫切需要网络能够提供实时高速数据传输。正交频分复用(ofdm)技术以其优良的抗多径性能和高效的频谱利用率，越来越受到人们的关注。ofdm技术使用多个正交的子载波把信道划分成子信道，使得子信道上的频谱在相互交叠的情况下，仍然可以解调出发射信号，大大节省了带宽。然而ofdm系统具有较高的峰均功率比，这就要求ad和功率放大器等要有很宽的线性工作范围，造成能量浪费，提高设备成本。因此，需要对ofdm信号的峰均功率比进行控制。本次试验是该门课程最后一次实验，由于复习考试和答辩，拖得有些久了，所以实验有相当的难度，加上上课理解不是很好，对整个程序运行的过程理解存在误区，在和同学的讨论总结后最终实现了实验要求，让我更加坚定了实验过程也是一个坚持的过程，不仅锻炼了学术的严谨，还是考验我们毅力的过程。六、主要仿真代码ccdf_papr_dftspreading函数：functionccdf,paprs=ccdf_papr_dftspreading(fdma_type,ndb,b,nfft,dbs,nblk)%fdma_type:ofdma/ifdma/dfdma%ndb:data block size%b number of bits per symbol%nfft:fft size%dbs:the threshold of papr%nblk:number of ofdm blocks for iterationm=2b;s=nfft/ndb;%spreading factorfor iter=1:nblk msgint=randint(1,ndb,m);%bit generation mod_sym=qammod(msgint,m);%16qam modulation switch upper(fdma_type(1:2) case if fft_sym=zero_insertion(fft(mod_sym,ndb),s);%ifdma case lf fft_sym=fft(mod_sym,ndb),zeros(1,nfft-ndb);%lfdma case of fft_sym=zero_insertion(mod_sym,s);%oversampling,no dft spreading otherwise fft_sym=mod_sym;% no over sampling, no dft spreading end ifft_sym=ifft(fft_sym,nfft); sym_pow=ifft_sym.*conj(ifft_sym);% mesured symbol power paprs(iter)=max(sym_pow)/mean(sym_pow);%mesure paprendpaprdbs=10*log10(paprs);for i=1:length(dbs) dbs=dbs(i); ccdf(i)=sum(paprdbsdb