等增益分集OFDM系统的C语言实现
[关键词:等增益分集,OFDM,C语言] [热度 ]提示:此毕业设计论文完整版包含【论文】 作品编号:txgc0155,word全文:29页,合计:10000字 |
本文介绍了OFDM的基本原理,分集技术的原理,分集技术应用和对通信系统性能的影响。本文利用C语言在VC++环境搭建了一个仿真OFDM系统,在其中加入不同的模块来分别在AWGN信道和瑞利信道环境下对该OFDM系统进行仿真和结果分析,对比了系统在不同信道环境、不同等增益合并分集方式时所获得的误码率曲线,得到了比较理想的结果。
研究内容
本文研究一个完整的以OFDM的核心的通信系统,其中包括信源产生、OFDM调制、环境信道的模拟、分集接收、判决、统计误码率等。该系统式用C语言编写,运行在VC++环境下。
本文重点分析、介绍分集在OFDM通信系统中的作用和影响。我们在仿真的通信系统环境中分别加入模拟AWGN和瑞利的信道环境条件,以误码率为指标,分析和对比应用不同分集模块的系统在不同信道环境下的性能。给出图表和曲线,分析其中的原因,给出改进意见和建议,从而更好的研究OFDM通信系统,特别是OFDM系统中的分集。
本文主要采用的是等增益合并的方式来对系统进行分集接收。当分集重数较大时,等增益合并和最大比值合并的性能差不多,约仅差1dB左右[13]。相比最大比合并,等增益合并实现比较容易,设备也将变得简单。很小的性能差距换取实现的简化、设备的精简,我觉得这在通信领域是能够接受的,也是常见的方法。
对仿真结果分析与结论
从表4-1、4-2和它们相应的曲线中我们不难看出,在同一信噪比(snr)值的条件下,加入分集模块的程序得出的误码率普遍比无分集模块的程序得出的误码率要低很多。而且从不同分集阶数条件相应四条曲线的直观对比中,我们也能得出,随着信噪比不断增加,带分集模块的程序得出的误码率比无分集模块的误码率下降的幅度大很多,也就是说分集模块使整个系统的性能明显地提升。
对比AWGN信道环境下和瑞利信道环境下的系统误码率曲线(图4-1、4-2),很明显的,在AWGN信道的环境下,系统的误码率普遍要比瑞利信道下的低。对比表4-1和4-2,3阶以上阶数的分集系统在瑞利信道环境下的性能比无分集的系统在AWGN信道环境下的性能要好一点,这可以看作是分集增益在起作用。在相同信噪比(snr)的的条件下,瑞利信道中和AWGN信道中的误码率随着分集阶数增加下降得差不多,可见分集在多种信道环境下都能提升系统性能。
此外,从图4-1、4-2中的曲线中还可以得出:相比没有分集的系统,2阶分集的系统性能有很大的提升;2阶和3阶之间的提升相对较少;而增加分集阶数到5阶的时候,性能提升也不是太大。因而在实际系统的设计中,系统复杂度和性能的提升时需要仔细衡量的。从上面的结果来看分集的阶数不断增加,性能确实在不断提升,但是随着阶数的增加,性能的提升幅度在减小。所以提升性能并不意味着要盲目地增加分集阶数,增加一阶分集所提升的性能相比为此所增加的系统复杂度可能并不合算。
本文首先介绍和分析了OFDM的背景和原理,接着介绍了数字通信系统中必要以及常用一些技术——串并变换、交织、信道编码等,并结合OFDM阐述它们的功能和作用,接着重点介绍了分集的原理、分类、应用。并将其融入OFDM系统做一些研究。最后,搭建一个OFDM系统的模型,建立不同的分集模块,分别记录AWGN信道环境和瑞利信道环境下对比不同分集条件下的误码率。得出到不同情况下的误码率曲线。对比和分析不同环境下不同分集情况的系统性能。
结论表明,在一个OFDM系统中,分集对整个系统的性能的提升有着显著的作用。具体性能的提升还和分集天线数目有一些关系。
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