LTE下行链路OFDM系统的MATLAB实现.docx

clear all;% % % % % % % % % 参数设置部分 % % % % % % % % % %Nsp=52; %系统子载波数（不包括直流载波）Nfft=64; %FFT长度Ncp=16; %循环前缀长度Ns=Nfft+Ncp; %一个完整OFDM符号长度noc=53; %包含直流载波的总的子载波数Nd=6; %每帧包含的完整的OFDM符号数（不包括训练符号)M1=4; %QPSKM2=16; %16-QAM调制sr=250000; %OFDM符号速率EbN0=0:2:30; %归一化信噪比Nfrm=100; %每种信噪比下的仿真帧数ts=1/sr/Ns; %OFDM符号抽样时间间隔t=0:ts:(Ns*(Nd+1)*Nfrm-1)*ts; %抽样时刻fd=100; %最大多普勒频移h=rayleigh(fd,t); %生成单径Rayleigh衰落信道*%训练符号频域数据，采用802.11a中的长训练符号数据Preamble=1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 1 . 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 1 1 1;Preamble1=zeros(1,Nfft);Preamble1(2:27)=Preamble(27:end); %训练符号重排后的数据Preamble1(39:end)=Preamble(1:26);preamble1=ifft(Preamble1); %训练符号时域数据preamble1=Preamble1(Nfft-Ncp+1:end) preamble1;%加入循环前缀% % % % % % % % % % 仿真循环 % % % % % % % % % %for ii=1:length(EbN0)%*发射机部分* msg1=randsrc(Nsp,Nd*Nfrm,0:M1-1); %QPSK信息数据 msg2=randsrc(Nsp,Nd*Nfrm,0:M2-1);%16-QAM信息数据 data1=pskmod(msg1,M1,pi/4); %QPSK调制 data2=qammod(msg2,M2)/sqrt(10); %16-QAM调制并归一化 data3=zeros(Nfft,Nd*Nfrm); %根据FFT要求，对数据重排 data4=zeros(Nfft,Nd*Nfrm); data3(2:27,:)=data1(27:end,:); data3(39:end,:)=data1(1:26,:); data4(2:27,:)=data2(27:end,:); data4(39:end,:)=data2(1:26,:); clear data1 data2; %清除不需要的临时变量 data3=ifft(data3); %IFFT变换 data4=ifft(data4); data3=data3(Nfft-Ncp+1:end,:);data3; %加入循环前缀 data4=data4(Nfft-Ncp+1:end,:);data4; spow1=norm(data3,fro).2/(Nsp*Nd*Nfrm); %计算数据符号能量 spow2=norm(data4,fro).2/(Nsp*Nd*Nfrm); data5=zeros(Ns,(Nd+1)*Nfrm); %加入训练符号 data6=data5; for indx=1:Nfrm data5(:,(indx-1)*(Nd+1)+1)=preamble1.; data5(:,(indx-1)*(Nd+1)+2:indx*(Nd+1)=data3(:,(indx-1)*Nd+1:indx*Nd); data6(:,(indx-1)*(Nd+1)+1)=preamble1.; data6(:,(indx-1)*(Nd+1)+2:indx*(Nd+1)=data4(:,(indx-1)*Nd+1:indx*Nd); end clear data3 data4; data5=reshape(data5,1,Ns*(Nd+1)*Nfrm); %并串转换 data6=reshape(data6,1,Ns*(Nd+1)*Nfrm); sigma1=sqrt(1/2*spow1/log2(M1)*10.(-EbN0(ii)/10); %根据EbN0计算噪声标准差 sigma2=sqrt(1/2*spow2/log2(M2)*10.(-EbN0(ii)/10); for indx=1:Nfrm dd1=data5(indx-1)*Ns*(Nd+1)+1:indx*Ns*(Nd+1);%当前帧的发射数据 dd2=data6(indx-1)*Ns*(Nd+1)+1:indx*Ns*(Nd+1); hh=h(indx-1)*Ns*(Nd+1)+1:indx*Ns*(Nd+1); %当前帧对应的信道参数 % 信号通过单径Rayleigh衰落信道，并加入高斯白噪声 r1=hh.*dd1+sigma1*(randn(1,length(dd1)+j*randn(1,length(dd1); r2=hh.*dd2+sigma2*(randn(1,length(dd2)+j*randn(1,length(dd2); r1=reshape(r1,Ns,Nd+1); %串并转换 r2=reshape(r2,Ns,Nd+1); r1=r1(Ncp+1:end,:); %移除循环前缀 r2=r2(Ncp+1:end,:); % % % % % % % % % % 理想信道估计 % % % % % % % % % % hh=reshape(hh,Ns,Nd+1); % 信道参数数据重排 hh=hh(Ncp+1:end,:); x1=r1(:,2:end)./hh(:,2:end); %信道补偿 x2=r2(:,2:end)./hh(:,2:end); x1=fft(x1); %fft运算 x2=fft(x2); x1=x1(39:end,:);x1(2:27,:); %数据重排 x2=x2(39:end,:);x2(2:27,:); x1=pskdemod(x1,M1,pi/4); %数据调制 x2=qamdemod(x2*sqrt(10),M2); % 统计一帧中的错误比特数 neb1(indx),temp=biterr(x1,msg1(:,(indx-1)*Nd+1:indx*Nd),log2(M1); neb2(indx),temp=biterr(x2,msg2(:,(indx-1)*Nd+1:indx*Nd),log2(M2); % % % % % % % % % % 根据训练符号进行的信道估计 % % % % % % % % % % R1=fft(r1); %fft运算 R2=fft(r2); R1=R1(39:end,:);R1(2:27,:); % 数据重排 R2=R2(39:end,:);R2(2:27,:); HH1=(Preamble.)./R1(:,1); %信道估计 HH2=(Preamble.)./R2(:,1); HH1=HH1*ones(1,Nd); %根据信道估计结果进行信道补偿 HH2=HH2*ones(1,Nd); x3=R1(:,2:end).*HH1; x4=R2(:,2:end).*HH2; x3=pskdemod(x3,M1,pi/4); % 数据解调 x4=qamdemod(x4.*sqrt(10),M2); %统计一帧中的错误比特数 neb3(indx),temp=biterr(x3,msg1(:,(indx-1)*Nd+1:indx*Nd),log2(M1); neb4(indx),temp=biterr(x4,msg2(:,(indx-1)*Nd+1:indx*Nd),log2(M2); end ber1(ii)=sum(neb1)/(Nsp*log2(M1)*Nd*Nfrm); % 理想信道估计的误比特率 ber2(ii)=sum(neb2)/(Nsp*log2(M2)*Nd*Nfrm); ber3(ii)=sum(neb3)/(Nsp*log2(M1)*Nd*Nfrm); % 根据训练符号信道估计的误比特率 ber4(ii)=sum(neb4)/(Nsp*log2(M2)*Nd*Nfrm); endsemilogy(EbN0,ber1,-ro,EbN0,ber3,-rv,EbN0,ber2,-r*,EbN0,ber4,-rd);grid ontitle(OFDM系统误比特率性能);legend(QPSK理想信道估计,QPSK训练符号信道估计,16-QAM理想信道估计,16QAM-训练符号信道估计);xlabel(信噪比(EbN0);ylabel(误比特率);% 该程序给出了一个简化的IEEE 802.11aOFDM系统的仿真，其中系统仿真中%