MIMO OFDM系统原理与仿真实验

1、1实验实验一一 OFDM信号的产生与解调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。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

2、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。335、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44三、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

3、系统在不同信噪比下的误码率 曲线。实验实验二二 MIMO系统的容量仿真系统的容量仿真一、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。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。实验实验三三 OFDM以及以及MIMO-OFDM

4、系统系统的信道估计的信道估计一、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。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Hiper LAN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。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。实验四实验四 OFDM系统系统的的PAPR仿真仿真 通过本实验让学生了解什么是OFDM系统的

5、PAPR以及减小OFDM系统PAPR的主要方法。一、实验目的 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。实验五实验五 OFDM系统的自适应资源分配算法仿真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。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Hughe