OFDM_channel_estimation.rar_OFDM信道估计_ofdm 信道估计_ofdm 迭代_信道估计_迭代 信

%本程序采用迭代的联合信道估计与符号检测算法，仿真了不同信噪比条件下，% %信道估计的性能，包括有迭代和无迭代条件下的误码率和均方误差% %------------------------------------------------------------------------% echo off;clear all; close all; clc; fprintf( 'OFDM仿真\n') ; tic % ---------------------------------------------% % 参数定义 % % --------------------------------------------- % % Initialize the parameters Num_Symbol=1000; %仿真OFDM符号数 Bits_per_Symbol=60; %每符号比特数 NumSubc=128; % 载波数 Numcp=NumSubc/4; %cp数约为载波数的1/4 mentor_times=20; %蒙氏仿真 最大次数 % h_time=create_channel(6);%产生一个6径信道 % figure; % stem(abs(h_time)); % CL=length(h_time); %信道长度 pilots=1:NumSubc/16:NumSubc; %导频插入位置 共16个导频 等间隔插入 PL=length(pilots); %PL=16； 共16个导频 %------------------------------------------------% Bits_Tx = floor(rand(Num_Symbol,Bits_per_Symbol)*2); % Generate the random binary stream for transmit test %-------------------------------------------------% % 卷积编码 for i=1:Num_Symbol a=Bits_Tx(i,:); Bits_convenc(i,:)=cnv(a); end %------------------------------------------------% % 随机交织 用系统函数生成 state=32; %定义交织器初始参数 for i=1:Num_Symbol b=Bits_convenc(i,:); Bits_Interleaved(i,:)=randintrlv(b,state); %随机交织 end %---------------------------------------------------% % 4QAM 星座图映射 for i=1:Num_Symbol c=Bits_Interleaved(i,:); QAM_modulated(i,:)=QAM_modu(c); %调用映射函数 end %---------------------------------------------------% % 在第一行插入导频 作信道估计用 QAM_modulated(1,pilots)=1;% 导频位置处插入导频1+j QAM_modulated(1,pilots+1)=0;% 与导频相邻位置处插0 %----------------------------------------------------% % 串/并转换 Symbol_paralleled=QAM_modulated.'; %--------------------------------------------------------% % IFFT变换 Symbol_ifft_temp=ifft( Symbol_paralleled,NumSubc); %已变换 %---------------------------------------------------% % 并/串转换 Symbol_ifft= Symbol_ifft_temp.'; %串联 %----------------------------------------------------% % 加cp前缀 [m,n]=size(Symbol_ifft); Symbol_cp=zeros(m,n+Numcp); Symbol_cp(:,(Numcp+1):(n+Numcp))=Symbol_ifft(:,1:n);%先把Symbol_ifft整体复制到Symbol_cp_temp的后半部分去 Symbol_cp(:,1:Numcp)=Symbol_ifft(:,(n-Numcp+1):n); %加cp % %-------------------------------------------------------% %过信道 after_channel=zeros(m,n+Numcp); snrtable=zeros(11,3); %存储信噪比和误码率 MSE_table=zeros(11,2); %存储估计的均方误差 for snr=0:3:30 ber_ratio1=0; %初始化误码率 ber_ratio2=0; %初始化误码率 estimation_error=zeros(2,NumSubc); %用以存储中间过程的估计误差 snrtable(snr/3+1,1)=snr;%第一列存储信噪比 for mentor=1:mentor_times h_time=create_channel(6);%产生一个6径信道 CL=length(h_time); %信道长度 for i=1:m d=Symbol_cp(i,:); after_channel_temp=filter(h_time,1,d); % 过信道 用滤波器实现卷积 after_channel(i,:)=awgn(after_channel_temp,snr,'measured'); %加噪声 end %-----------------------------------------------------% % 去cp前缀 Symbol_de_cp_temp=after_channel.'; %转置 出来是并联的 Symbol_de_cp=zeros(n,m); Symbol_de_cp(1:n,:)=Symbol_de_cp_temp((Numcp+1):(n+Numcp),:); %去掉最上面的Numcp行 %-----------------------------------------------------% % 送入fft解调器 Symbol_fft=fft(Symbol_de_cp,NumSubc); Symbol_fft_temp=Symbol_fft.'; %转置 变成串联 %-----------------------------------------------------% %------------------------------------------------------% % 信道估计部分 H_act=fft([h_time zeros(1,NumSubc-CL)],NumSubc); H_est_temp=Symbol_fft_temp(1,pilots)./QAM_modulated(1,pilots); %导频位置处的信道初始估计 h1=ifft(H_est_temp,PL); %导频点数的ifft h2=h1(1:CL); %取前CL点 h3=[h2 zeros(1,NumSubc-CL)]; %补零 达到NumSubc位 H_est1=fft(h3,NumSubc); %NumSubc点fft的变换 到频域 %------------------------------------------------------% %---------------------------------------------------------% for i=1:Num_Symbol-1 X(i,:)= Symbol_fft_temp(i+1,:)./H_est1; %接收信号除以估计的信道频率响应 end for i=1:Num_Symbol-1 b=X(i,:); transmit_bits_demapped(i,:)=QAM_demodu(b); %解映射 end for i=1:Num_Symbol-1 c=transmit_bits_demapped(i,:); transmit_bits_deinterleaved(i,:)=randdeintrlv(c,state); %解交织 end for i=1:Num_Symbol-1 e=transmit_bits_deinterleaved(i,:); [transmit_bits_decoded,survivor_state,cumulated_metric]=viterbi(e); %译码 decode(i,:)=transmit_bits_decoded; end %-------------------------------------------- Bits_Tx_temp=Bits_Tx(2:Num_Symbol,:); [number,ratio] = biterr(Bits_Tx_temp,decode); %计算误码率 ber_ratio1=ber_ratio1+ratio; %累计误码率 %--------------------------------------------------------% %---------------------------------------------------------% error1=(abs(H_act(1,:)-H_est1(1,:)).^2); %初始估计误差 estimation_error(1,:)=estimation_error(1,:)+error1; %累计误差 RX=Symbol_fft_temp(2,:); %用接收的第二行数据做测试数据用 X_est1=RX./H_est1; %接收到的数据信号除以信道频率响应为发送信号的估计值 x_demap1=QAM_demodu(X_est1); %解调 x_deinterleaved=randdeintrlv(x_demap1,state); %解交织 [x_decoded,survivor_state,cumulated_metric]=viterbi(x_deinterleaved); %译码 x_coded=cnv(x_decoded); %编码 x_interleaved=randintrlv(x_coded,state);%交织 x_mapped=QAM_modu(x_interleaved); %映射 H_est2_temp1=RX./x_mapped; H_est2_temp2=ifft(H_est2_temp1,NumSubc); H_est2=fft([H_est2_temp2(1,1:CL) zeros(1,NumSubc-CL)],NumSubc); X_est2=RX./H_est2; x_demap2=QAM_demodu(X_est2); %----------------------------------------- %迭代信道估计部分 while(x_demap2~=x_demap1) %判断两次估计值的是否相同，相同则表示已收敛，无需继续迭代，否则继续迭代 x_deinterleaved=randdeintrlv(x_demap2,state); %解交织 [x_decoded,survivor_state,cumulated_metric]=viterbi(x_deinterleaved); %译码 x_coded=cnv(x_decoded); %编码 x_interleaved=randintrlv(x_coded,state);%交织 x_mapped=QAM_modu(x_interleaved); %映射 %以下三行是估计 H_est2_temp1=RX./x_mapped; H_est2_temp2=ifft(H_est2_temp1,NumSubc); %变换到时域 H_est2=fft([H_est2_temp2(1,1:CL) zeros(1,NumSubc-CL)],NumSubc);%补零后再变换到频域 X_est1=RX./H_est2; %接收信号除以信道响应得到发送信号的估计值 x_demap1=QAM_demodu(X_est1); %解映射 %以下三行在交换，用以满足继续迭代的条件 temp=x_demap1; x_demap1=x_demap2; x_demap2=temp; end H_est=H_est2; %得到估计值 %-------------------------------------------------------------% %---------------------------------------------------------------% %迭代后的接收判决部分 for i=1:Num_Symbol-1 X(i,:)= Symbol_fft_temp(i+1,:)./H_est; %接收信号除以估计的信道频率响应 end for i=1:Num_Symbol-1 b=X(i,:); transmit_bits_demapped(i,:)=QAM_demodu(b); %解映射 end for i=1:Num_Symbol-1 c=transmit_bits_demapped(i,:); transmit_bits_deinterleaved(i,:)=randdeintrlv(c,state); %解交织 end for i=1:Num_Symbol-1 e=transmit_bits_deinterleaved(i,:); [transmit_bits_decoded,survivor_state,cumulated_metric]=viterbi(e); %译码 decode(i,:)=transmit_bits_decoded; end %-------------------------------------------- Bits_Tx_temp=Bits_Tx(2:Num_Symbol,:); [number,ratio] = biterr(Bits_Tx_temp,decode); %计算误码率 ber_ratio2=ber_ratio2+ratio; %累计误码率 error2=(abs(H_act(1,:)-H_est(1,:)).^2); %估计误差 estimation_error(2,:)=estimation_error(2,:)+error2; %累计误差 %------------------------------ ----------------------- %------------------------------------------------------% end snrtable(snr/3+1,2)=ber_ratio1/mentor_times; snrtable(snr/3+1,3)=ber_ratio2/mentor_times; estimation_error=estimation_error./ment