ofdm.m.rar_OFDM插入导频_ofdm_信道估计_导频插入_导频间隔

%%%%%%%%%%%%%%%%% 主程序参数改动平台 %%%%%%%%%%% % 参数设置 % B 信号总带宽 % Bandwidth 系统信道带宽 % f0 第一个子信道中心频率（除零频率） % fc 载波频率 % fn 携带信息的子信道个数 % bit 各个子波携带的bit数 % loop_cnt 一帧内码元数 % loop 帧数 % max_amp 子波最大幅度 % df 频域采样间隔，频率分辨率 % khd_n 抗混叠滤波器阶数 %% ------------------------------------------------------- clc; clear; close all; randn('state',sum(100*clock)); rand('state',sum(100*clock)); % % ---------------------- 参数设置 ---------------------- % Rayleigh信道最大时延扩展固定 % OFDM取循环前缀为最大时延的4倍，符号周期为循环前缀的6倍 % NFDM参考OFDM，取固定符号周期，与OFDM符号周期相同 % 如果符号周期过大，加入导频序列时，信号在一个符号周期内，幅度变化过大，所以无法估计 % 如果符号周期过小，不能对抗多径干扰 tau=[0.0e-6,0.05e-6,0.11e-6,0.17e-6,0.29e-6,0.31e-6]; % 相对时间 tau_max=0.31e-6; % 最大时延 T=sum(tau)/length(tau); % 多径时延的平均值 delta_tau=T; % rms时延扩展 Bc=1/(2*pi*delta_tau); % 相关带宽 bandwidth>Bc and f0<<Bc Tc=1/10; % 相关时间1/fd Bandwidth=8e6; % 系统信道信号带宽 %Guard_low=1; % 低频率的保护带宽子载波数 %Guard_high=1; % 高频率的保护带宽子载波数 %Zero_f=1; % 零频子载波数 Tg=0.8e-6; f0=0.15e6; Tb=1/f0; Ts=Tb+Tg; %ofdm符号时间 fn=48; %fn_down=3; %fn_up=22; for i=1:fn fc(i)=i*f0; end max_amp=4.5; fs=6*max(fc); % sample frequence dt=1/fs; l_intval=floor(Tg/dt); % 保护间隔的点数 gilen=floor(1.0e-6/dt); bit=[5*ones(1,fn/2),5*ones(1,fn/2)]; min_step = max_amp*2./(2.^bit-1); % % -------------------- 参数计算 ------------------------ sample0=fs/f0; sample=fs./fc; B=f0*fn; %15312.5e3; % % ------------------------- 参数 --------------------------- cnt=10; % 每次仿真循环次数，即帧数 loop_cnt=20; % 每帧码元数 pilot_inter=5; khd_n = 4; e=0; ee = 0; ee1 = 0; ee2 = 0; % % -------------------- 信道参数设置 ------------------------ % % ---------------------- 6条路径 --------------------------- % rayleigh信道的包络情况，根据《通信系统仿真－建模，方法和技术》p510 %给出室内办公室测试环境 %相对时间us：〔0.0 0.05 0.11 0.17 0.29 0.31〕 %平均相对功率dB：〔0.0 －3.0 －10.0 －18.0 －26.0 －32.0〕 tstp = dt; itau = [0,floor(0.05e-6/tstp),floor(0.11e-6/tstp),floor(0.17e-6/tstp),floor(0.29e-6/tstp),floor(0.31e-6/tstp)]; dlvl = [0.0,3.0,10.0,18.0,26.0,32.0]; n0=[6,7,6,7,6,7]; th1=[0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0]; itnd0=(loop_cnt*floor(Tb/dt))*3; itnd1=[1000,2000,3000,4000,5000,6000]; now1=6; fd=10; flat=1; % % ---------------------- 滤波器参数 ------------------------ %w1=B_down/(fs/2); wn=Bandwidth/(fs/2); %wn = [w1,w2]; % 滤波器截止频率 n_f=90; % 阶数N 波形预处理 h=fir1(n_f,wn,'low'); % % ----------------------- 产生载波 ------------------------- [s1,s2,G1,G2,normG1,normG2]=Generate(fn,sample0,sample,dt); % % ---------------------- 产生导频信息波 -------------------- %spilot=4*[2,4,7,4,2,zeros(1,gilen)]; spilot=4*[20,zeros(1,gilen)]; l_pilot=length(spilot); % % --------------------- 傅立叶变换长度 --------------------- fftlen=2*loop_cnt*(l_pilot+floor(Ts/dt)); df=fs/fftlen; f=0:df:fs-df; % % ------------------- 抗混叠滤波器 ------------------------- [khd,KHD] = DesignKHD(khd_n,B,fs,fftlen); % % ---------------------- 发送波形 -------------------------- for loop=1:cnt [ss,data1,data2,amp1,amp2]=Modulate_amp(s1,s2,sample0,bit,max_amp,fn,loop_cnt,dt); [ss_cp]=insert_cp(ss,loop_cnt,sample0,l_intval,dt); [frame,pilot_num,tcp_l]=insert_pilot(ss_cp,spilot,loop_cnt,pilot_inter,sample0,l_intval,l_pilot,dt); % % ---------------- 发送信号的平均功率 ----------------------- spower=norm(frame)^2/length(frame); spower_dBm(loop)=10*log10(spower)+30; % % ------------------- 发送波形的频谱 ------------------------- % Frame=fft(frame,fftlen); %figure,plot(f,abs(Frame)),grid on; %figure,plot(f,20*log10(abs(Frame))),grid on; % % ------------------ 发送信号的PSD -------------------------- [pxxs,ff] = pwelch(frame,[],[],fftlen,fs,'twosided'); %%% PSD [aver_psd,s_power]=signal_power(pxxs,B,fs); aver_psd_dBm(loop)=10*log10(aver_psd)+30; %%% dBm % Maxpsd=max(10*log10(pxxs)+30); % figure,plot(ff,10*log10(pxxs)+30,'b'),grid on % % -------------- 发送信号的峰值均值比 ----------------------- PAR(loop) = 10*log10(sqrt((max(frame.^2))/(sum(frame.^2)/length(frame)))); % % -------------- 频率选择性衰落信道 ------------------------- [ifade,qfade]=sefade(frame,zeros(1,length(frame)),itau,dlvl,th1,n0,itnd1,now1,length(frame),tstp,fd,flat); itnd1 = itnd1+ itnd0;%计数器更新 % % ------------------ 接收信号的PSD -------------------------- [pxxi,ff] = pwelch(ifade,[],[],fftlen,fs,'twosided'); %%% PSD % [aver_psdi,s_poweri]=signal_power(pxxi,B,fs); % aver_psdi_dBm(loop)=10*log10(aver_psdi)+30; %%% dBm % s_poweri=2*s_poweri; % % figure,plot(ff,10*log10(pxxi)+30,'b'),grid on % % ------------------- 高斯白噪声 -------------------------- awgnPsd=-60; % dBm [ifade_n,awgnPower,awgn,nn]=add_awgn(ifade,awgnPsd,fs,h,n_f); % % ------------------- 计算信噪比 -------------------------- spow=norm(ifade)^2/length(ifade); npow=var(nn); snr=spow/npow; SNR(loop)=10*log10(snr); % % ------------------ 过抗混叠滤波器 ------------------------- ifade_khd=conv(ifade_n,khd); yn=ifade_khd; % % -------------- 信道估计及去除保护间隔 -------------------- [cutce_frame,r_spilot]=cut_pilot(yn,loop_cnt,pilot_num,pilot_inter,tcp_l,l_pilot,dt); [ls_frame, Channel]=ls_estimation(cutce_frame,spilot,r_spilot,loop_cnt,pilot_num,pilot_inter,tcp_l,l_pilot,ss_cp); [cutcp_frame]=cut_cp(ls_frame,loop_cnt,sample0,tcp_l,dt); % % ------------------------- 解调 ------------------------------ [xx1,xx2]=Demodulate_amp(cutcp_frame,s1,s2,sample0,loop_cnt,fn,max_amp,min_step,G1,G2); % % --------------------- 比较求误码 --------------------------- for k = 1:loop_cnt e1=data1(k,:)-xx1(:,k)'; [number1,ratio]=biterr(data1(k,:),xx1(:,k)'); ee1 = ee1+number1; e2=data2(k,:)-xx2(:,k)'; [number2,ratio]=biterr(data2(k,:),xx2(:,k)'); ee2 = ee2+number2; % e=e+length(find(e1))+length(find(e2)); ee = ee1+ee2; end end averPsd_dBm=sum(aver_psd_dBm)/length(aver_psd_dBm); %% 单位dBm averspower_dBm=sum(spower_dBm)/length(spower_dBm); % 发送信号的平均power T_baud=loop_cnt*Ts+pilot_num*l_pilot*dt; %% 仿真一帧的时间 T_itnd0=itnd0*dt; %% 更新时间 awgn_power=var(nn); %% 加入信道的噪声的功率 aver_PAR=sum(PAR)/length(PAR); %% 平均PAR aver_SNR=sum(SNR)/length(SNR); SNR_min=min(SNR); SNR_max=max(SNR); Psd_dBm_min=min(aver_psd_dBm); spower_dBm_min=min(spower_dBm); bitrate=loop_cnt*2*sum(bit)/((length(frame))*dt); %% 传输速率 bit_all=cnt*loop_cnt*2*sum(bit); %% 传输的总的比特数 ber=ee/bit_all; %% 误比特率 bitrate bit_all ber fprintf(1,'\nsubordinate channel number is %d\n',fn); fprintf(1,'\nsampling frequency is %4.2fMHz\n',fs