MIMO OFDM系统原理与仿真实验ppt课件

1,实验一OFDM信号的产生与解调,一、实验目的,借助数字信号处理课程中的快速傅立叶反变换（IFFT）和快速傅立叶变换（FFT）相关知识，实现基带OFDM系统的调制和解调。,本实验的目的是利用MATLAB软件构成一个OFDM系统的仿真平台，利用这个仿真平台能够实现OFDM发送端与接收端的功能，并且，通过这个平台能够验证循环前缀、加窗对OFDM符号的影响。,1,二、实验内容,设计程序完成OFDM信号的产生、循环前缀的加入、加窗以及加性高斯白噪声信道，在接收端，实现OFDM信号的解调、循环前缀去除。利用编制的仿真平台软件，能够计算OFDM系统的误码率。具体要求如下：,1、信号源：首先产生二进制信号，经星座映射为4PSK或16QAM。,2、OFDM调制：借助IFFT变换，实现OFDM调制。,2,3,3,5、信道模块。OFDM信号通过该模块到达接收端。,6、OFDM解调：借助FFT对信道输出信号进行OFDM解调。,7、对OFDM解调得到的信号进行星座反映射，还原二进制信号。,3、加入循环前缀,4、加窗，并比较不同窗的效果,8、计算不同信噪比下的误码率,4,4,三、实验要求,2、画出OFDM符号的时域波形、功率谱图。,1、画出二进制信号、4PSK信号或16QAM信号的星座图。,3、信道为加性高斯白噪声信道。,5、画出OFDM解调后信号的星座图。,4、画出信道输出端信号的时域波形和功率谱图。,6、画出整个OFDM系统在不同信噪比下的误码率曲线。,实验二MIMO系统的容量仿真,一、实验目的,利用本实验对MIMO系统的容量进行深入的理解。让学生理解发送天线与接收天线的个数对MIMO系统容量的影响；了解通信系统信噪比对MIMO系统容量的影响；了解发送端是否知道信道信息对MIMO系统容量的影响。,5,二、实验内容,1、SISO、MISO、SIMO、MIMO系统容量的比较2、瑞利衰落信道MIMO系统容量仿真；3、MIMO系统容量随天线数变换曲线仿真；4、MIMO系统容量随信噪比变化曲线仿真。,三、实验要求,给出实验内容的仿真曲线并对仿真结果进行分析。,6,实验三OFDM以及MIMO-OFDM系统的信道估计,一、实验目的,通过本实验让学生掌握基于导频的信道估计算法。通过本实验了解LS估计与MMSE估计的性能，了解导频的图案对信道估计的性能影响；了解导频信号的选择对信道估计的影响。,7,二、实验内容,1、编制一个2发2收的MIMO-OFDM系统信道估计程序；2、通过本程序实现基于LS的MIMO-OFDM系统的信道估计；3、信道采用HiperLAN多径信道；4、绘制出估计的MSE曲线；5、绘制出在设计的估计算法下的SER曲线。,8,三、实验要求,给出实验内容的仿真曲线并对仿真结果进行分析。,实验四OFDM系统的PAPR仿真,通过本实验让学生了解什么是OFDM系统的PAPR以及减小OFDM系统PAPR的主要方法。,一、实验目的,9,二、实验内容,1、利用限幅法实现对OFDM系统PAPR的减小2、利用选择性映射方法实现对OFDM系统PAPR的减小；3、利用部分序列传输的方法实现对OFDM系统PAPR的减小。,三、实验要求,给出实验内容的仿真曲线并对仿真结果进行分析。,10,实验五OFDM系统的自适应资源分配算法仿真,一、实验目的,通过本实验让学生了解OFDM系统的各个子载波上的资源分配是可以自适应调节的，包括每个子载波上的比特、功率、以及调制方式。,11,二、实验内容,1、利用Chow算法的自适应算法仿真；给出Chow算法算法下的比特与功率分配曲线2、利用Fischer算法的自适应算法仿真；给出Fischer算法算法下的比特与功率分配曲线3、利用Hughes-Ha