802.-16-WiMAX-物理层模型实现与分析MATLAB---0412

摘要I摘要WIMAX(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，全球微波互联接入)是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接。随着4G网络、移动互联网和物联网等高新技术的飞速发展，作为其中重要支撑的WIMAX技术也发挥着巨大的推动作用。而LDPC码和OFDM作为WIMAX中的核心关键技术，如何通过深入研究以求更好的发挥其优势，将是无线通信研究领域需要重点研究讨论的热点。本文首先就WIMAX物理层有关技术展开研究，对其中的OFDM技术原理、LDPC码原理、MIMO技术及WIMAX标准下的参数配置等深入学习研究，讨论了基于OFDM的WIMAX物理层仿真。根据系统框图中的加扰、级联编码、交织、符号映射、OFDM调制等各个部分，分别通过对每个部分进行模块化编程来实现。针对WiMAX物理层基带仿真模型未采用SUI信道的问题，在理想同步情况下，综合考虑影响系统性能的各种因素，包括SUI信道、循环前缀(CP)长度、RS+CC编码和信道估计，运用Simulink对其进行评估。仿真结果表明。采用自适应调制编码或改变CP长度能平衡BER和数据速率。关键字：WIMAX；物理层仿真；LDPC；OFDM；SUI信道ABSTRACTIIABSTRACTWIMAXisanemergingbroadbandwirelessaccesstechnologywhichcanprovidehigh-speedInternetconnection.Withrapiddevelopmentofthehigh-techsuchas4Gnetwork,mobileinternetandtheInternetofThings,WIMAXasoneoftheimportantsupporttechnologyalsoplaysahugeroleinpromoting.LDPCcodesandOFDMasthecoretechnologyinWIMAXinordertodeeplystudyandfullyexertitsadvantage,whichneedtofocusondiscussioninWirelessCommunication.ThispaperfocusesonsometechnologiesrelatedwiththeWiMAXPhysicalLayer,includingtheprincipleofOFDMtechnology,theprincipleoftheLDPCcodesandMIMOtechnologyandconfigurationparametersbasedonWiMAXstandard.WediscussedthePerformanceoftheOFDMSystemBasedonWiMAXPhysicalLayer.Theanalysisaccordtothediagramofthescrambling,concatenatedcoding,interleaving,symbolmappingandOFDMmodulation.througheachsectionforcarryoutthemodularizationprogramming.ThebasebandsimulationmodelofWiMAXPHY-LayerdoesnottakeSUIchannelintoconsideration．Aimingatthisproblemandundertheconditionsofperfectsynchronization,thispaperconsidersthefactorseffectsthesystemperformancesynthetically,includingSUIchannel，thelengthofCyclicPrefix(CP)，RS+CCencoding,channelestimation，andevaluatesthembasedonSimulink。SimulationresultsshowthatbychangingthelengthofCPandusingAdaptiveModulationandCoding(AMC)，thebalancebetweenBERanddatarateCanbekept．KeyWords:WorldinteropcmbilityforMicrowaveAccess(WiMAX)；PHY-layersimulation；LDPC；OFDM；SUIchanne目录III目录第1章引言.................................................................................................................11.1选题背景............................................................................................................11.2研究目标和意义................................................................................................11.3研究思路............................................................................................................2第2章研究的理论基础.............................................................................................32.1WIMAX介绍......................................................................................................32.2WIMAX物理层技术介绍..................................................................................32.2.1OFDM原理...............................................................................................32.2.2信道编码技术..........................................................................................42.2.3MIMO技术...............................................................................................72.2.4LDPC码介绍............................................................................................7第3章WiMAX物理层的仿真模块建立..................................................................93.1WiMAX系统仿真平台的结构..........................................................................93.2WiMAX基带仿真模型......................................................................................93.3WiMAX基带仿真模型的Simulink实现........................................................113.3.1发送端模型.............................................................................................113.3.2接收端模型............................................................................................12第4章系统仿真结果分析对比...............................................................................144.1信道编码部分程序的仿真及分析..................................................................144.2WiMAX系统平台的仿真及分析....................................................................154.3不同CP长度对系统性能的影响...................................................................164.4调制方式和编码速率对系统性能的影晌......................................................174.5LS信道估计下不同插值算法对系统性能的影响.........................................17第5章总结...............................................................................................................20参考文献........................................................................................................................21致谢................................................................................................................................23第1章引言1第1章引言1.1选题背景WiMAX，即全球微波互联接入（worldwideinteroperabilityformicrowaveaccess）的缩写，是一种新的无线宽带接入技术，支持数据和volp综合业务接入功能，是无线局域网技术的一种，其技术标准是IEEE802.16，它是基于ip技术的，能支持非视距传播[1]。WiMAX技术保证了固网和移动用户几乎任何地点的宽带连接服务。2006年韩国电信在其首都首尔开发部署了2.3GHz标准的移动WiMAX服务，用来提供高质量的数据与视频服务。自2006年基于802.16e标准移动WiMAX技术发布了1.0版本之后，各项核心技术在不断完善[2]。该技术重要的工作放在了物理层技术、介质访问控制（MAC）子层、Qos性能和网络结构特点几个方面。物理层的特点主要是WiMAX具有灵活的带宽和频段的分配方案，这可以有效的利用频谱资源。WiMAX采用了OFDM、分集发送接收、自适应调制等多种先进技术，这就保证了在城域网高