ofdm1.m

自己编写的简单易懂的OFDM通信系统仿真程序

%ofdm.m
%QPSK仿真实现OFDM传输系统
%---------定义参数--------
para=128;     %并行传输的信道数(点数)
fftlen=128;    %FFT长度
noc=128;      %子载波数
nd=6;         %每次循环含有的OFDM 符号数
ml=2;         %调制电平:QPSK(二电平)
sr=4800;      %符号速率
br=sr.*ml;    %每载波的比特率
gilen=32;     %保护间隔(点数)
%------------主循环部分---------
nloop2=100;   %仿真循环次数
noe=0;        %误码率
nod=0;        %传输的数据数量
eop=0;        %误组数
nop=0;        %传输的分组数
snr=0;        %信噪比

nloop1=input('nloop1='); 

for jjj=1:nloop1
    
    snr=snr+1;
    
  for iii=1:nloop2
    %--------------发送部分--------
    %--------------产生数据--------
    seldata=rand(1,para*ml)>0.5;%(均匀分布的随机矩阵函数；para*ml每次产生的数据个数)
   %seldata得到的实际上是右边那个逻辑表达式的结果,rand产生的值如果大于0.5,则seldata为1,如果小于0.5,则seldata为0
   %---------------------串并变换-------------
   paradata=reshape(seldata,para,ml);
   %变换方式:前128bit变为第一列,随后的128bit为第二列,依此类推
   %----------------------QPSK调制-------------
   x=qpskmod(paradata,para,ml);  % 实现QPSK调制，并规一化  
   
   %-------------IFFT--------------
   y=ifft(x,fftlen) ;
   
   %-----------并串转换－－－－－－－－
   paradata1=reshape(y,1,para);
   ich2=real(paradata1);
   qch2=imag(paradata1);
  
   %------------插入保护间隔----------
   [ich3,qch3]=giins(ich2,qch2,para,gilen);
   para1=para+gilen;
   paradata2=ich3+qch3.*i;
  
   %--------------加入加性高斯白噪声--------------
   
   paradata3=awgn(paradata2,snr,'measured');
   %--------------接收部分-------------
   %-----------------移除保护间隔---------------
   ich4=real(paradata3);
   qch4=imag(paradata3);
   [ich5temp,qch5temp]=girem(ich4,qch4,para1,gilen);
  
   
   %-----------------串并转换－－－－－－－－
   ich5=reshape(ich5temp,para,1);
   qch5=reshape(qch5temp,para,1);
   %----------------FFT----------------
   rx=ich5+qch5.*i;
   ry=fft(rx,fftlen);
   ich6=real(ry);
   qch6=imag(ry);
  
   %---------------QPSK解调-----------
   [demodata]=qpskdemod(ich6,qch6,para);
   %------------------并串转换-------------
   demodata1=reshape(demodata,1,para*ml);
   %-------------------误比特率(BER)-------------
   %即使的误码和数据
   noe2=sum(abs(demodata1-seldata));
   %将接受解调后的信号与原始信号相比较,累计不一样的
   nod2=length(seldata);   %发送信号总长度
   %累计误码数和总的数据
   noe=noe+noe2;
   %因为是进行了nloop次的循环,所以把每次循环的数据和误码数积累起来
   nod=nod+nod2;
   %计算误组率(PER)(每次循环作为一个分组)
   end
 ber=noe/nod %总的误码率
 noe=0;
 nod=0;
xsnr(jjj)=snr;
yber(jjj)=ber;
end 
%-----------调制后信号的实部，虚部图-----------
   figure(1); 
   xr=real(x);
   xi=imag(x);
   subplot(2,1,1);stem([1:length(xr)],xr.');
   axis([0,30,-1,1]);
   title('QPSK实部图形');
   subplot(2,1,2);stem([1:length(xi)],xi.');
   axis([0,30,-1,1]);
   title('QPSK虚部图形');
     %------调制后的信号频谱图——————
   figure(2);
   plot([1:256],abs(fft(x,256)));
   axis([0 256 0 30]);
   title('QPSK信号频谱图');  
    %------FFT后的星座图————————
   figure(3);
   ich6temp=ich6*sqrt(2);
   qch6temp=qch6*sqrt(2);
   plot(ry,'o');
   axis([-2,2,-2,2]);
   title('QPSK星座图');
%------------------------结束---------------
   
   
  %--------------BPSK仿真实现OFDM传输系统-------------
                        
snr=0;

for jjj=1:nloop1
    
    snr=snr+1;
    
  for iii=1:nloop2
    %--------------发送部分--------
    %--------------产生数据--------
    seldata=rand(1,para)>0.5;%(均匀分布的随机矩阵函数；para*ml每次产生的数据个数)
   %seldata得到的实际上是右边那个逻辑表达式的结果,rand产生的值如果大于0.5,则seldata为1,如果小于0.5,则seldata为0
   %---------------------串并变换-------------
   paradata=reshape(seldata,para,1);
   %变换方式:前128bit变为第一列,随后的128bit为第二列,依此类推
   %----------------------BPSK调制-------------
   x=bpskmod(paradata,para);  % 实现BPSK调制，并规一化  
   %-------------IFFT--------------
   y=ifft(x,fftlen) ;
   %-----------并串转换－－－－－－－－
   paradata1=reshape(y,1,para);
   ich2=real(paradata1);
   qch2=imag(paradata1);
  
   %------------插入保护间隔----------
   [ich3,qch3]=giins(ich2,qch2,para,gilen);
   para1=para+gilen;
   paradata2=ich3+qch3.*i;
   
  
   %--------------加入加性高斯白噪声--------------
   
   paradata3=awgn(paradata2,snr,'measured');
   %--------------接收部分-------------
   %-----------------移除保护间隔---------------
   ich4=real(paradata3);
   qch4=imag(paradata3);
   [ich5temp,qch5temp]=girem(ich4,qch4,para1,gilen);
  
%-----------------串并转换－－－－－－－－
   ich5=reshape(ich5temp,para,1);
   qch5=reshape(qch5temp,para,1);
   %----------------FFT----------------
   rx=ich5+qch5.*i;
   ry=fft(rx,fftlen);
   ich6=real(ry);
   qch6=imag(ry);
  
   %---------------BPSK解调-----------
   [demodata]=bpskdemod(ich6,para);
   %------------------并串转换-------------
   demodata1=reshape(demodata,1,para);
   %-------------------误比特率(BER)-------------
   %即使的误码和数据
   noe2=sum(abs(demodata1-seldata));
   %将接受解调后的信号与原始信号相比较,累计不一样的
   nod2=length(seldata);   %发送信号总长度
   %累计误码数和总的数据
   noe=noe+noe2;
   %因为是进行了nloop次的循环,所以把每次循环的数据和误码数积累起来
   nod=nod+nod2;
   %计算误组率(PER)(每次循环作为一个分组)
   end
 ber=noe/nod %总的误码率
 noe=0;
 nod=0;
xsnr(jjj)=snr;
yber(jjj)=ber;
end 

%------星座图————————
   figure(4);
   plot(ich6,qch6,'o');
   axis([-2,2,-2,2]);
   title('BPSK星座图'); 
    %------BPSK信号频谱图——————
   figure(5);
   plot([1:256],abs(fft(x,256)));
   axis([0 256 0 30]);
   title('BPSK信号频谱图');  
%------------------------结束--------------- 
%仿真实现OFDM传输系统



%------------使用16QAM调制
snr=0;      %信噪比

for jjj=1:nloop1
    snr=snr+1; 
for iii=1:nloop2
%--------------发送部分--------
   %--------------产生数据--------
    BitsTx = floor(rand(1,para*4)*2);
    %---------------------串并变换-------------
    SymQAMtmp=zeros(para,4);
    aa=1;
    for ii=1:para
        SymQAMtmp(aa,1)=BitsTx(4*aa-3);
        SymQAMtmp(aa,2)=BitsTx(4*aa-2);
        SymQAMtmp(aa,3)=BitsTx(4*aa-1);
        SymQAMtmp(aa,4)=BitsTx(4*aa);
        aa=aa+1;
    end
    
    %----------------------16QAM调制-------------
    SymQAMtmptmp = bi2de(SymQAMtmp,2,'right-msb');
    x=qammod(SymQAMtmptmp,16);
    
   %-------------IFFT--------------
   y=ifft(x,fftlen) ;
   %-----------并串转换－－－－－－－－
   paradata1=reshape(y,1,para);
   ich2=real(paradata1);
   qch2=imag(paradata1);
  
   %------------插入保护间隔----------
   [ich3,qch3]=giins(ich2,qch2,para,gilen);
   para1=para+gilen;
   paradata2=ich3+qch3.*i;
   
   %--------------加入加性高斯白噪声--------------
   
   paradata3=awgn(paradata2,snr,'measured');

   %--------------接收部分-------------
   %-----------------移除保护间隔---------------
    ich4=real(paradata3);
   qch4=imag(paradata3);
   [ich5temp,qch5temp]=girem(ich4,qch4,para1,gilen);
   %------------串并转换—————————
   ich5=reshape(ich5temp,para,1);
   qch5=reshape(qch5temp,para,1);
   %----------------FFT----------------
   rx=ich5+qch5.*i;
   ry=fft(rx,para);
   ich6=real(ry);
   qch6=real(ry);
   %---------------16QAM解调----------
   [demodata]=qamdemod(ry,16);
   %------------------并串转换------------
   
   demodata1=de2bi(demodata).';
 demodata2=reshape(demodata1,1,para*4);
           
   
   %-------------------误比特率(BER)-------------
   %即使的误码和数据
   noe2=sum(abs(demodata2-BitsTx));
   %将接受解调后的信号与原始信号相比较,累计不一样的
   nod2=length(BitsTx);   %发送信号总长度
   %累计误码数和总的数据
   noe=noe+noe2;
   %因为是进行了nloop次的循环,所以把每次循环的数据和误码数积累起来
   nod=nod+nod2;
end
ber=noe/nod    %总的误码率
noe=0;
nod=0;
xsnr(jjj)=snr;
yber(jjj)=ber;
end
 %------IFFT后的信号频谱图——————
   figure(6);
   plot([1:256],abs(fft(x,256)));
   axis([0 256 0 100]);
   title('16-QAM信号频谱图');  
    %------FFT后的星座图————————
   figure(7);

   plot(ry,'.');
   axis([-8,8,-8,8]);
   title('16-QAM星座图');

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