untitled33.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)
Tu=224e-6;                % OFDM 有效帧长度：224us
T=Tu/2048;                % 基带符号长度：224/2048us
G=0;                      %保护长度选择项：choice of 1/4, 1/8, 1/16, and 1/32
delta=G*Tu;               % 保护长度：guard band duration
Ts=delta+Tu;              %总OFDM帧长度：delta+Tu;     total OFDM symbol period
Kmax=1705;                %子载波数目：1706 ；number of subcarriers
Kmin=0;                   %Kmax为最高载波频率，Kmin为最低载波频率；
FS=4096;                  %傅里叶变换长度：IFFT/FFT length
q=10;                     %carrier period to elementary period ratio
fc=q*1/T;                 %载波频率：carrier frequency
Rs=4*fc;                  %仿真频率：simulation period
t=0:1/Rs:Tu;
%------------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;
    
   %----------D/A仿真－－－－－－－－－－
   
%Data generator (A)

A=length(paradata2);
info=zeros(FS,1);
info(1:(A/2)) = [ paradata2(1:(A/2)).'];                   %Zero padding
info((FS-((A/2)-1)):FS) = [ paradata2(((A/2)+1):A).'];
%Subcarriers generation (B)
carriers=FS.*ifft(info,FS);             %用ifft进行调制，得到时域信号：由虚部和实部组成
tt=0:T/2:Tu;
figure(1);
subplot(2,1,1);
stem(tt(1:20),real(carriers(1:20)));    %显示实部

subplot(2,1,2);
stem(tt(1:20),imag(carriers(1:20)));    %显示虚部
figure(2);
f=(2/T)*(1:(FS))/(FS);                  %频率
subplot(2,1,1);
plot(f,abs(fft(carriers,FS))/FS);       %计算和显示调制信号的频谱
%subplot(2,1,2);
%pwelch(carriers,[],[],[],2/T);



%D/A 仿真
L = length(carriers);
chips = [ carriers.';zeros((2*q)-1,L)];
p=1/Rs:1/Rs:T/2;
g=ones(length(p),1); %pulse shape
figure(3);
stem(p,g);
dummy=conv(g,chips(:));
u=[dummy(1:length(t))]; % (C)
figure(4);
subplot(211);
plot(t(1:400),real(u(1:400)));
subplot(212);
plot(t(1:400),imag(u(1:400)));
figure(5);
ff=(Rs)*(1:(q*FS))/(q*FS);
subplot(211);
plot(ff,abs(fft(u,q*FS))/FS);
subplot(212);
%pwelch(u,[],[],[],Rs);
[b1,a1] = butter(13,1/20); %reconstruction filter
[H,F] = freqz(b1,a1,FS,Rs);
figure(6);
%plot(F,20*log10(abs(H)));
plot(F,abs(H));
uoft = filter(b1,a1,u); %baseband signal (D)
figure(7);
subplot(2,1,1);
plot(t(80:480),real(uoft(80:480)));
subplot(2,1,2);
plot(t(80:480),imag(uoft(80:480)));
figure(8);
subplot(2,1,1);
plot(ff,abs(fft(uoft,q*FS))/FS);
subplot(212);
%pwelch(uoft,[],[],[],Rs);


   %---------------上变频－－－－－－－－－－－
   delay=0;
   s_tilde=(uoft(delay+(1:length(t))).').*exp(1i*2*pi*fc*t);
   s=real(s_tilde);
   %--------------加入加性高斯白噪声--------------
   
   paradata3=awgn(s,snr,'measured');
   %--------------接收部分-------------
   %----------下变频－－－－－－－－－－
   r_tilde=exp(-1i*2*pi*fc*t).*real(paradata3);
   [B,AA] = butter(3,1/2);
   r_info=2*filter(B,AA,r_tilde); 
   %-------------A/D仿真－－－－－－－－－－
   r_data=real(r_info(1:(2*q):length(t)))... %Baseband signal, discrete-time
+i*imag(r_info(1:(2*q):length(t))); % (H)
   %-----------------移除保护间隔---------------
   ich4=real(r_data);
   qch4=imag(r_data);
   [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 
%-----------画图－－－－－－－－－－－－