OFDM matlab仿真不同保护间隔的ISI影响

2024-01-28 03:38
文章标签 matlab 仿真 保护 不同 间隔 影响 ofdm isi

本文主要是介绍OFDM matlab仿真不同保护间隔的ISI影响，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

OFDM matlab仿真不同保护间隔的ISI影响

主程序：

NgType=1; % 对于CP或ZP，NgType=1或2
if NgType1
nt=‘CP’;
elseif NgType2
nt=‘ZP’;
end
Ch=0; % 对于AWGN/多径瑞利信道，channelCh=0/1
if Ch==0
chType=‘AWGN’;
Target_neb=100;
else
chType=‘CH’;
Target_neb=500;
end

PowerdB=[0 -8 -17 -21 -25]; % 信道抽头功率特性（dB）
Delay=[0 3 5 6 8]; % 信道时延（采样点）
Power=10.^(PowerdB/10); % 信道抽头功率特性（线性尺度）
Ntap=length(PowerdB); % 信道抽头数
Lch=Delay(end)+1; % 信道长度
Nbps=4; M=2^Nbps; % 调制阶数=2/4/6：QPSK/16-QAM/64-QAM
Nfft=64; % FFT大小
Ng=Nfft/4; % GI(保护间隔)长度，没保护间隔时，Ng=0
Nsym=Nfft+Ng; % 符号周期
Nvc=Nfft/4; % Nvc=0 ：没有VC(虚拟载波)
Nused=Nfft-Nvc;
EbN0=(0:3:30); % Eb/N0
N_iter=1e3; % 对于每一个EbN0的迭代次数
Nframe=3; % 每一帧的符号数
sigPow=0; % 初始信号功率

file_name=[‘OFDM_BER_’ chType ‘’ nt '’ ‘GL’ num2str(Ng) ‘.dat’];
fid=fopen(file_name, ‘w+’);

norms=[1 sqrt(2) 0 sqrt(10) 0 sqrt(42)]; % BPSK 4-QAM 16-QAM
for i=0:length(EbN0)
randn(‘state’,0);rand(‘state’,0);
%Ber2=ber(); 初始化BER
Neb=0; % 初始化错误比特数
Ntb=0; % 初始化总比特数
for m=1:N_iter
% Tx_______________________________________________________________________________
X= randi([0 M-1],1,NusedNframe); % bit: 整数向量(问题：randint怎么换成randi)
Xmod= qammod(X,M,‘gray’)/norms(Nbps);
if NgType~=2
x_GI=zeros(1,NframeNsym);
elseif NgType2
x_GI= zeros(1,Nframe*Nsym+Ng);
% 用Ng个零扩展OFDM符号
end
kk1=(1:Nused/2);
kk2=(Nused/2+1:Nused);
kk3=1:Nfft;
kk4=1:Nsym;
for k=1:Nframe
if Nvc~=0
X_shift= [0 Xmod(kk2) zeros(1,Nvc-1) Xmod(kk1)];
else
X_shift= [Xmod(kk2) Xmod(kk1)];
end
x= ifft(X_shift);
x_GI(kk4)= guard_interval(Ng,Nfft,NgType,x);
kk1=kk1+Nused;
kk2= kk2+Nused;
kk3=kk3+Nfft;
kk4=kk4+Nsym;
end
if Ch0
y= x_GI; % 没有信道
else % 多径衰落信道
channel=(randn(1,Ntap)+1irandn(1,Ntap)).sqrt(Power/2);
h=zeros(1,Lch); %信道脉冲响应
h(Delay+1)=channel;
y = conv(x_GI,h);
end
if i==0 % 只测量增加的AWGN噪声的信号功率
y1=y(1:NframeNsym);
sigPow = sigPow + y1y1’;
continue;
end
% 加AWGN噪声________________________________________________
snr = EbN0(i)+10log10(Nbps(Nused/Nfft)); % SNR vs. Eb/N0 by Eq.(4.28)
noise_mag = sqrt((10.^(-snr/10))sigPow/2);
y_GI = y + noise_mag(randn(size(y))+1i*randn(size(y)));

    % Rx_____________________________________________________________kk1=(NgType==2)*Ng+(1:Nsym); kk2=1:Nfft;kk3=1:Nused; kk4=Nused/2+Nvc+1:Nfft; kk5=(Nvc~=0)+(1:Nused/2);if Ch==1H= fft([h zeros(1,Nfft-Lch)]); % 信道频率响应H_shift(kk3)= [H(kk4) H(kk5)];endfor k=1:NframeY(kk2)= fft(remove_GI(Ng,Nsym,NgType,y_GI(kk1)));Y_shift=[Y(kk4) Y(kk5)];if Ch==0Xmod_r(kk3) = Y_shift;elseXmod_r(kk3)=Y_shift./H_shift; % 均衡器endkk1=kk1+Nsym; kk2=kk2+Nfft; kk3=kk3+Nused; kk4=kk4+Nfft;kk5=kk5+Nfft;endX_r=qamdemod(Xmod_r*norms(Nbps),M,'gray');Neb=Neb+sum(sum(de2bi(X_r,Nbps)~=de2bi(X,Nbps))); % 判决Ntb=Ntb+Nused*Nframe*Nbps;  %[Ber,Neb,Ntb]=ber(bit_Rx,bit,Nbps);if Neb>Target_neb,break;end
end
if i==0sigPow= sigPow/Nsym/Nframe/N_iter;
elseBer = Neb/Ntb;fprintf('EbN0=%3d[dB], BER=%4d/%8d =%11.3e\n', EbN0(i), Neb,Ntb,Ber)fprintf(fid, '%d\t%11.3e\n', EbN0(i), Ber);if Ber<1e-6, break; end
end

end
if (fid~=0)
fclose(fid);
end
disp(‘Simulation is finished’)
ber_AWGN = ber_QAM(EbN0,M,‘AWGN’);
ber_Rayleigh = ber_QAM(EbN0,M,‘Rayleigh’);
semilogy(EbN0,ber_AWGN,‘r:’), hold on
semilogy(EbN0,ber_Rayleigh,‘m-’)
a= load(file_name);
semilogy(a(:,1),a(:,2),‘b–d’), grid on
xlabel(‘EbN0[dB]’), ylabel(‘BER’)
axis([a(1,1) 30 1e-4 1])

Ch=1; % 对于AWGN/多径瑞利信道，channelCh=0/1

file_name=[‘OFDM_BER_’ chType ‘’ nt '’ ‘GL’ num2str(Ng) ‘.dat’];
fid=fopen(file_name, ‘w+’);

for i=0:length(EbN0)
randn(‘state’,0);rand(‘state’,0);
%Ber2=ber(); 初始化BER
Neb=0; % 初始化错误比特数
Ntb=0; % 初始化总比特数
for m=1:N_iter
% Tx______________________________________________________________
X= randi([0 M-1],1,NusedNframe); % bit: 整数向量(问题：randint怎么换成randi)
Xmod= qammod(X,M,‘gray’)/norms(Nbps);
if NgType~=2
x_GI=zeros(1,NframeNsym);
elseif NgType2
x_GI= zeros(1,Nframe*Nsym+Ng);
% 用Ng个零扩展OFDM符号
end
kk1=(1:Nused/2);
kk2=(Nused/2+1:Nused);
kk3=1:Nfft;
kk4=1:Nsym;
for k=1:Nframe
if Nvc~=0
X_shift= [0 Xmod(kk2) zeros(1,Nvc-1) Xmod(kk1)];
else
X_shift= [Xmod(kk2) Xmod(kk1)];
end
x= ifft(X_shift);
x_GI(kk4)= guard_interval(Ng,Nfft,NgType,x);
kk1=kk1+Nused;
kk2= kk2+Nused;
kk3=kk3+Nfft;
kk4=kk4+Nsym;
end
if Ch0
y= x_GI; % 没有信道
else % 多径衰落信道
channel=(randn(1,Ntap)+1irandn(1,Ntap)).sqrt(Power/2);
h=zeros(1,Lch); %信道脉冲响应
h(Delay+1)=channel;
y = conv(x_GI,h);
end
if i==0 % 只测量增加的AWGN噪声的信号功率
y1=y(1:NframeNsym);
sigPow = sigPow + y1y1’;
continue;
end
% 加AWGN噪声________________________________________________
snr = EbN0(i)+10log10(Nbps(Nused/Nfft)); % SNR vs. Eb/N0 by Eq.(4.28)
noise_mag = sqrt((10.^(-snr/10))sigPow/2);
y_GI = y + noise_mag(randn(size(y))+1i*randn(size(y)));

    % Rx_____________________________________________________________kk1=(NgType==2)*Ng+(1:Nsym); kk2=1:Nfft;kk3=1:Nused; kk4=Nused/2+Nvc+1:Nfft; kk5=(Nvc~=0)+(1:Nused/2);if Ch==1H= fft([h zeros(1,Nfft-Lch)]); % 信道频率响应H_shift(kk3)= [H(kk4) H(kk5)];endfor k=1:NframeY(kk2)= fft(remove_GI(Ng,Nsym,NgType,y_GI(kk1)));Y_shift=[Y(kk4) Y(kk5)];if Ch==0Xmod_r(kk3) = Y_shift;elseXmod_r(kk3)=Y_shift./H_shift; % 均衡器endkk1=kk1+Nsym; kk2=kk2+Nfft; kk3=kk3+Nused; kk4=kk4+Nfft;kk5=kk5+Nfft;endX_r=qamdemod(Xmod_r*norms(Nbps),M,'gray');Neb=Neb+sum(sum(de2bi(X_r,Nbps)~=de2bi(X,Nbps))); % 判决Ntb=Ntb+Nused*Nframe*Nbps;  %[Ber,Neb,Ntb]=ber(bit_Rx,bit,Nbps);if Neb>Target_neb,break;end
end
if i==0sigPow= sigPow/Nsym/Nframe/N_iter;
elseBer = Neb/Ntb;fprintf('EbN0=%3d[dB], BER=%4d/%8d =%11.3e\n', EbN0(i), Neb,Ntb,Ber)fprintf(fid, '%d\t%11.3e\n', EbN0(i), Ber);if Ber<1e-6, break; end
end

end
if (fid~=0)
fclose(fid);
end
disp(‘Simulation is finished’)

a= load(file_name);
semilogy(a(:,1),a(:,2),‘g–*’), grid on

NgType=2; % 对于CP或ZP，NgType=1或2

file_name=[‘OFDM_BER_’ chType ‘’ nt '’ ‘GL’ num2str(Ng) ‘.dat’];
fid=fopen(file_name, ‘w+’);

for i=0:length(EbN0)
randn(‘state’,0);rand(‘state’,0);
%Ber2=ber(); 初始化BER
Neb=0; % 初始化错误比特数
Ntb=0; % 初始化总比特数
for m=1:N_iter
% Tx______________________________________________________________
X= randi([0 M-1],1,NusedNframe); % bit: 整数向量(问题：randint怎么换成randi)
Xmod= qammod(X,M,‘gray’)/norms(Nbps);
if NgType~=2
x_GI=zeros(1,NframeNsym);
elseif NgType2
x_GI= zeros(1,Nframe*Nsym+Ng);
% 用Ng个零扩展OFDM符号
end
kk1=(1:Nused/2);
kk2=(Nused/2+1:Nused);
kk3=1:Nfft;
kk4=1:Nsym;
for k=1:Nframe
if Nvc~=0
X_shift= [0 Xmod(kk2) zeros(1,Nvc-1) Xmod(kk1)];
else
X_shift= [Xmod(kk2) Xmod(kk1)];
end
x= ifft(X_shift);
x_GI(kk4)= guard_interval(Ng,Nfft,NgType,x);
kk1=kk1+Nused;
kk2= kk2+Nused;
kk3=kk3+Nfft;
kk4=kk4+Nsym;
end
if Ch0
y= x_GI; % 没有信道
else % 多径衰落信道
channel=(randn(1,Ntap)+1irandn(1,Ntap)).sqrt(Power/2);
h=zeros(1,Lch); %信道脉冲响应
h(Delay+1)=channel;
y = conv(x_GI,h);
end
if i==0 % 只测量增加的AWGN噪声的信号功率
y1=y(1:NframeNsym);
sigPow = sigPow + y1y1’;
continue;
end
% 加AWGN噪声________________________________________________
snr = EbN0(i)+10log10(Nbps(Nused/Nfft)); % SNR vs. Eb/N0 by Eq.(4.28)
noise_mag = sqrt((10.^(-snr/10))sigPow/2);
y_GI = y + noise_mag(randn(size(y))+1i*randn(size(y)));

    % Rx_____________________________________________________________kk1=(NgType==2)*Ng+(1:Nsym); kk2=1:Nfft;kk3=1:Nused; kk4=Nused/2+Nvc+1:Nfft; kk5=(Nvc~=0)+(1:Nused/2);if Ch==1H= fft([h zeros(1,Nfft-Lch)]); % 信道频率响应H_shift(kk3)= [H(kk4) H(kk5)];endfor k=1:NframeY(kk2)= fft(remove_GI(Ng,Nsym,NgType,y_GI(kk1)));Y_shift=[Y(kk4) Y(kk5)];if Ch==0Xmod_r(kk3) = Y_shift;elseXmod_r(kk3)=Y_shift./H_shift; % 均衡器endkk1=kk1+Nsym; kk2=kk2+Nfft; kk3=kk3+Nused; kk4=kk4+Nfft;kk5=kk5+Nfft;endX_r=qamdemod(Xmod_r*norms(Nbps),M,'gray');Neb=Neb+sum(sum(de2bi(X_r,Nbps)~=de2bi(X,Nbps))); % 判决Ntb=Ntb+Nused*Nframe*Nbps;  %[Ber,Neb,Ntb]=ber(bit_Rx,bit,Nbps);if Neb>Target_neb,break;end
end
if i==0sigPow= sigPow/Nsym/Nframe/N_iter;
elseBer = Neb/Ntb;fprintf('EbN0=%3d[dB], BER=%4d/%8d =%11.3e\n', EbN0(i), Neb,Ntb,Ber)fprintf(fid, '%d\t%11.3e\n', EbN0(i), Ber);if Ber<1e-6, break; end
end

end
if (fid~=0)
fclose(fid);
end
disp(‘Simulation is finished’)

a= load(file_name);
semilogy(a(:,1),a(:,2),‘k–s’), grid on
legend(‘AWGN analytic’,‘Rayleigh fading analytic’, ‘AWGN,no guard interval’,‘Channel,CP:16’,‘Channel,ZP:16’)

功能函数：
function ber=ber_QAM(EbN0dB,M,AWGN_or_Rayleigh)
% 找到AWGN或瑞利信道中M-QAM的BER
% EbN0dB: AWGN信道的每比特信号与噪声功率比[dB]
% =rdB : Average SNR(2sigma Eb/N0)[dB] for Rayleigh channel
% M = 调制阶数 (星座大小)
N= length(EbN0dB);
sqM= sqrt(M);
a= 2(1-power(sqM,-1))/log2(sqM);
b= 6log2(sqM)/(M-1);
if nargin<3
AWGN_or_Rayleigh=‘AWGN’;
end
if lower(AWGN_or_Rayleigh(1))==‘a’
ber = aQ(sqrt(b10.^(EbN0dB/10))); % ber=berawgn(EbN0dB,’QAM’,M) Eq.(4.25)
else % diversity_order=1; ber=berfading(EbN0dB,’QAM’,M,diversity_order)
rn=b10.^(EbN0dB/10)/2;
ber = 0.5a(1-sqrt(rn./(rn+1))); % Eq.(4.26)
end

function y = guard_interval(Ng,Nfft,NgType,ofdmSym)
if NgType1
y=[ofdmSym(Nfft-Ng+1:Nfft) ofdmSym(1:Nfft)];
elseif NgType2
y=[zeros(1,Ng) ofdmSym(1:Nfft)];
end

function y=remove_GI(Ng,Lsym,NgType,ofdmSym)
if Ng~=0
if NgType1
y=ofdmSym(Ng+1:Lsym); % 循环前缀
elseif NgType2 % 循环后缀
y=ofdmSym(1:Lsym-Ng)+[ofdmSym(Lsym-Ng+1:Lsym) zeros(1,Lsym-2*Ng)];
end
else
y=ofdmSym;
end

function y=Q(x)
% 误差函数: 1/sqrt(2*pi) * int_x^inf exp(-t^2/2) dt. % Eq.(4.27)
y=erfc(x/sqrt(2))/2;

这篇关于OFDM matlab仿真不同保护间隔的ISI影响的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/652364。

相关文章

Python如何计算两个不同类型列表的相似度

Python如何计算两个不同类型列表的相似度

《Python如何计算两个不同类型列表的相似度》在编程中,经常需要比较两个列表的相似度,尤其是当这两个列表包含不同类型的元素时,下面小编就来讲讲如何使用Python计算两个不同类型列表的相似度吧... 目录摘要引言数字类型相似度欧几里得距离曼哈顿距离字符串类型相似度Levenshtein距离Jaccard相
阅读更多...
在不同系统间迁移Python程序的方法与教程

在不同系统间迁移Python程序的方法与教程

《在不同系统间迁移Python程序的方法与教程》本文介绍了几种将Windows上编写的Python程序迁移到Linux服务器上的方法,包括使用虚拟环境和依赖冻结、容器化技术（如Docker）、使用An... 目录使用虚拟环境和依赖冻结1. 创建虚拟环境2. 冻结依赖使用容器化技术（如 docker）1. 创
阅读更多...
关于Spring @Bean 相同加载顺序不同结果不同的问题记录

关于Spring @Bean 相同加载顺序不同结果不同的问题记录

《关于Spring@Bean相同加载顺序不同结果不同的问题记录》本文主要探讨了在Spring5.1.3.RELEASE版本下,当有两个全注解类定义相同类型的Bean时,由于加载顺序不同,最终生成的... 目录问题说明测试输出1测试输出2@Bean注解的BeanDefiChina编程nition加入时机总结问题说明
阅读更多...
SpringBoot中的404错误:原因、影响及解决策略

SpringBoot中的404错误:原因、影响及解决策略

《SpringBoot中的404错误:原因、影响及解决策略》本文详细介绍了SpringBoot中404错误的出现原因、影响以及处理策略,404错误常见于URL路径错误、控制器配置问题、静态资源配置错误... 目录Spring Boot中的404错误：原因、影响及处理策略404错误的出现原因1. URL路径错
阅读更多...
java中不同版本JSONObject区别小结

java中不同版本JSONObject区别小结

《java中不同版本JSONObject区别小结》本文主要介绍了java中不同版本JSONObject区别小结,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们... 目录1. FastjsON2. Jackson3. Gson4. org.json6. 总结在Jav
阅读更多...
Python中连接不同数据库的方法总结

Python中连接不同数据库的方法总结

《Python中连接不同数据库的方法总结》在数据驱动的现代应用开发中,Python凭借其丰富的库和强大的生态系统,成为连接各种数据库的理想编程语言,下面我们就来看看如何使用Python实现连接常用的几... 目录一、连接mysql数据库二、连接PostgreSQL数据库三、连接SQLite数据库四、连接Mo
阅读更多...
java脚本使用不同版本jdk的说明介绍

java脚本使用不同版本jdk的说明介绍

《java脚本使用不同版本jdk的说明介绍》本文介绍了在Java中执行JavaScript脚本的几种方式,包括使用ScriptEngine、Nashorn和GraalVM,ScriptEngine适用... 目录Java脚本使用不同版本jdk的说明1.使用ScriptEngine执行javascript2.
阅读更多...
2. c#从不同cs的文件调用函数

2. c#从不同cs的文件调用函数

1.文件目录如下： 2. Program.cs文件的主函数如下 using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Threading.Tasks;using System.Windows.Forms;namespace datasAnalysis{internal static
阅读更多...
【Prometheus】PromQL向量匹配实现不同标签的向量数据进行运算

【Prometheus】PromQL向量匹配实现不同标签的向量数据进行运算

✨✨ 欢迎大家来到景天科技苑✨✨ 🎈🎈 养成好习惯，先赞后看哦~🎈🎈 🏆 作者简介：景天科技苑 🏆《头衔》：大厂架构师，华为云开发者社区专家博主，阿里云开发者社区专家博主，CSDN全栈领域优质创作者，掘金优秀博主，51CTO博客专家等。 🏆《博客》：Python全栈，前后端开发，小程序开发，人工智能，js逆向，App逆向，网络系统安全，数据分析，Django，fastapi
阅读更多...
uva 10061 How many zero's and how many digits ?（不同进制阶乘末尾几个0）+poj 1401

uva 10061 How many zero's and how many digits ?（不同进制阶乘末尾几个0）+poj 1401

题意是求在base进制下的 n！的结果有几位数，末尾有几个0。 想起刚开始的时候做的一道10进制下的n阶乘末尾有几个零，以及之前有做过的一道n阶乘的位数。 当时都是在10进制下的。 10进制下的做法是： 1. n阶位数：直接 lg（n！）就是得数的位数。 2. n阶末尾0的个数：由于2 * 5 将会在得数中以0的形式存在，所以计算2或者计算5，由于因子中出现5必然出现2，所以直接一
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2