OFDM调制解调系统的设计

南华大学电气工程学院《通信原理课程设计》设计题目：OFDM调制解调系统的设计专业：电子信息工程学生姓名:谭晓倩学号:20114470203起迄日期:2014年5月24日—2014年6月6日指导教师:李圣系主任：陈忠泽III《通信原理课程设计》任务书1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：（0）通信原理课程设计的目的：巩固并拓展现代通信原理的基本概念、基本理论、分析方法和实现方法。结合EDA技术、数字通信技术、电子技术、仿真技术，学习现代通信系统的建模和设计方法，使学生理论结合实际，提升创新思维和设计能力，增强软件编程仿真能力和解决实际问题的动手能力。（1）技术要求1）用VHLD语言对OFDM频带传输系统进行设计与建模。2）用C或者Matlab语言编程设计2FSK频带传输系统的各个功能模块，并分析该系统在加性高斯噪声信道下的性能。（2）工作要求：①查阅参考文献，利用通信原理基本理论，分析系统工作原理，设计系统方框图；②掌握计算机辅助设计方法，利用Matlab/Simulink、Systemview、Multisim、MaxPlusIII、QuartusII等软件进行仿真设计，具备独立设计能力；③熟悉通信系统的调试和测量方法；④掌握电子电路安装调试技术，选择合适的元器件搭接实际电路，掌握电路的测试和故障排除方法，提高分析问题和解决问题的能力。⑤不能直接从网上或其他资料下载拷贝，一旦发现雷同35%以上，则相关雷同设计的成绩都为不及格。⑥按时完成设计报告；提交的电子稿必须在附录中含有全套仿真源文件、或设计原图（电子稿是以“学生学号姓名”为命名的压缩文件）；并提交纸质设计报告书。⑦随机抽查，并进行最后答辩。IV2．对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕：用Matlab等编程语言实现时，写出详细的注释，并画出各种信号的时域频域波形。设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书,语言流畅简洁，文字3500~5000字。仿真设计类要求有仿真流程图、调试时的电脑屏幕截图；实物设计类要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel软件绘出原理图（SCH）和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据。3．主要参考文献：[1]樊昌信.通信原理（第6版）[M].北京:电子工业出版社,2012,12.[2]樊昌信,曹丽娜.通信原理教程(第3版)[M].北京:国防工业出版社,2006,9.[3]刘学勇.详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真[M].北京:电子工业出版社,2011,11.[4]张水英,徐伟强.通信原理及MATLAB/Simulink仿真[M].北京:人民邮电出版社,2012,9.[5]赵鸿图,茅艳.通信原理MATLAB仿真教程[M].北京:人民邮电出版社,2010,11.[6]赵静,张瑾.基于MATLAB的通信系统仿真[M].北京:北京航空航天大学出版社,2010,1.[7]黄智伟.基于NIMultisim的电子电路计算机仿真设计与分析(修订版)[M].北京:电子工业出版社,2011,6.4．课程设计工作进度计划：序号起迄日期工作内容2014.5.24～2014.5.27查阅资料，系统方案设计2014.5.28～2014.6.1用编程语言、或者仿真软件进行设计2014.6.2～2014.6.4程序、软件、实物的调试，排除故障，分析实验结果2014.6.5～2014.6.6分析总结，整理设计报告主指导教师李圣日期：2014年5月20日V附件二：《通信原理课程设计》设计说明书格式一、纸张和页面要求A4纸打印；页边距要求如下：页边距上下各为2.5厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。二、说明书装订页码顺序(1)任务书(2)论文正文：包括中英文摘要、目录、绪论、方案设计、硬软件设计调试（仿真过程设计及调试）、分析结论(3)参考文献（5篇以上），(4)附录三、课程设计说明书撰写格式见范例范例设计任务及指标(黑体四号)☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆(首行缩进两个字，宋体小四号)1☆☆☆☆(黑体四号)正文……(首行缩进两个字，宋体小四号)1.1（空一格）☆☆☆☆☆☆(黑体小四号)正文……(首行缩进两个字，宋体小四号)1.2☆☆☆☆☆☆、☆☆☆正文……(首行缩进两个字，宋体小四号)2☆☆☆☆☆☆(黑体四号)正文……(首行缩进两个字，宋体小四号)2.1☆☆☆☆、☆☆☆☆☆☆，☆☆☆(黑体小四号)正文……(首行缩进两个字，宋体小四号)2.1.1☆☆☆，☆☆☆☆☆，☆☆☆☆(楷体小四号)正文……(首行缩进两个字，宋体小四号)（1）……①……VI5结论(黑体四号)☆☆☆☆☆☆(首行缩进两个字，宋体小四号)参考文献(黑体四号、顶格)参考文献要另起一页，一律放在正文后，不得放在各章之后。只列出作者直接阅读过或在正文中被引用过的文献资料，作者只写到第三位，余者写“等”，英文作者超过3人写“etal”。几种主要参考文献著录表的格式为：⑴专(译)著：[序号]著者.书名（译者）[M].出版地：出版者，出版年：起~止页码.⑵期刊：[序号]著者.篇名[J].刊名，年，卷号（期号）：起~止页码.⑶论文集：[序号]著者.篇名[A]编者.论文集名[C].出版地：出版者，出版者.出版年：起~止页码.⑷学位论文：[序号]著者.题名[D].保存地：保存单位，授予年.⑸专利文献：专利所有者.专利题名[P].专利国别：专利号，出版日期.⑹标准文献：[序号]标准代号标准顺序号—发布年，标准名称[S].⑺报纸：责任者.文献题名[N].报纸名，年—月—日（版次）.附录（居中,黑体四号）☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆（首行缩进两个字，宋体小四号。另起一页。附录的有无根据说明书（设计）情况而定，内容一般包括正文内不便列出的冗长公式推导、符号说明（含缩写）、计算机程序、整体原理图、印制电路板图等。)OVABtdtTQ1T/2Q2Q3Q4图1.工作波形示意图(图题，居中，宋体五号)VII摘要正交频分复用（OFDM）是一种多载波宽带数字调制技术。相比一般的数字通信系统，它具有频带利用率高和抗多径干扰能力强等优点，因而适合于高速率的无线通信系统。正交频分复用OFDM是第四代移动通信的核心技术。论文首先简要介绍了OFDM基本原理。在给出OFDM系统模型的基础上，用MATLAB语言实现了整个系统的计算机设计仿真并给出了程序，并对结果做出了分析关键词：OFDM，基本原理，MatlabVIIIIX目录1.OFDM基本原理..............................................................................................12.原理框图设计..................................................................................................12.1框图模块分析...............................................................................................................22.1.1总设计分析...........................................................................................................22.1.2各个模块分析.......................................................................................................23.小结..................................................................................................................53.1实验仿真结果...............................................................................................................53.2误码率的计算...............................................................................................................83.3心得体会.......................................................................................................................8参考文献...............................................................................................................9附录.....................................................................................................................10（1）16QAM的调制函数.................................................................................10（2）16QAM的解调函数.................................................................................10（3）加窗函数...................................................................................................11（4）OFDM主程序..........................................................................................11X11.OFDM基本原理正交频分复用的基本原理可以概述如下：把一路高速的数据流通过串并变换，分配到传输速率相对较低的若干子信道中进行传输。在频域内将信道划分为若干相互正交的子信道，每个子信道均拥有自己的载波分别进行调制，信号通过各个子信道独立地进行传输。由于多径传播效应会造成接收信号相互重叠，产生信号波形间的相互干扰，形成符号间干扰，如果每个子信道的带宽被划分的足够窄，每个子信道的频率特性就可近似看作是平坦的。因此，每个子信道都可看作无符号间干扰的理想信道。这样，在接收端不需要使用复杂的信道均衡技术即可对接收信号可靠地进行解调。在OFDM系统中，通过在OFDM符号之间插入保护间隔来保证频域子信道之间的正交性，以及消除由于多径传播效应所引起的OFDM符号间的干扰。因此，OFDM特别适合于在存在多径衰落的移动无线信道中高速传输数据。2.原理框图设计通过查资料得通过使用循环前缀，一方面消除了OFDM符号间干扰，另一方面保证了子载波之间的正交性，但是这种合成信号会产生较大的峰值功率，因此可以通过加窗函数来解决这个问题。OFDM的原理框图如1所示。交织编码数字调制插入导频串并变换解码解交织数字解调信道校正并串变换IFFTFFT并/串串/并插入循环前缀和加窗去除循环前缀R