实验7 FDM频分复用与OFDM正交频分复用.doc

本科学生实验报告
学号 114090389 姓名简安文
学院物电学院专业、班级 11电子
实验课程名称现代通信原理实验
教师及职称金争
开课学期 2013 至 2014学年下学期
填报时间 2014 年 06 月 08 日
云南师范大学教务处编印
实验序号
实验七
实验名称
FDM频分复用与OFDM正交频分复用实验
实验时间
2014-06-08
实验室
同析楼三栋111

认识Matlab/Simulink的基本功能。
了解Simulink的基本图符库,并能做出频分复用与正交频分复用仿真。
观察FDM和OFDM信号波形和频谱特征,深入掌握FDM和OFDM系统的原理和实现结构。
二. 实验内容
,观察上采样和滤波前后各点时域波形的变化。
,在不改变数据速率的情况下,将子载波数量改为128个,并观察各信号波形。

Windows XP/Windows7
Matlab R2011b

频分复用
频分复用是将多路信号调制到不同的载波频率上,从而保证各路信号彼此正交而互不干扰,频分复用的发送端简化框图如图1所示。本实验仿真4路QPSK调制的FDM发送端。
图1 频分复用的发送端简化框图
正交频分复用
正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)是多载波调制(MCM)技术的一种。它的基本思想是吧数据流串/并联转换为N路速率较低的子数据流,用它们分别去调制N路子载波后并行传输。因此子数据流的速率是原来的1/N,即符号周期扩大为原来的N倍。在MCM的符号周期远大于信道的最大延时扩展情况下,MCM系统就把一个宽带频率选择衰落信道划分成N个窄带平坦衰落信道。从而使通信系统具有很强的抗无线信道频率选择性衰落的能力,特别适合于高速无线数据传输。OFDM是一种自载波互相混叠的MCM,因此它除了具有上述MCM的优势外,相比于传统的FDM系统还具有更高的频谱利用率。OFDM选择时域互相正交的子载波,它们虽然在频域互相混叠,却仍能在接收端被分离出来。
本实验的仿真依据图2进行。首先随机产生高速输入数据流,并进行QPSK调制;然后通过串/并转换将高速的输入数据流转化为低速的并行数据流;OFDM调制由一个IFFT的结果转化为高速串行数据流,并插入保护间隔;最后进行高频调制(载波调制)。本实验中的子载波数量是64个,IFFT的输出是64个时域信号采样点,保护间隔的时间长度相当于16个时域采样点,为了方便观察,采用了插入零电平作为保护间隔。
OFDM调制
串行并行交换
IDFT或IFFT
并行串行交换
插入保护间隔
高频调制
…
…
an
xn
x(t)
图2 正交频分复用的发送端简化框图
实验方案设计
,,可以看到整个仿真模型分为FDM发送端和OFDM发送端两个独立的模型。下面主要介绍OFDM发送端的仿真模型,然后简要介绍FDM发送端的仿真模型。
(1)正交频分复用发送端仿真模型
OFDM发送端仿