北京联合大学 毕业设计
4 系统仿真与性能分析
4.1 仿真参数设置
结合OFDM调制解调系统原理图与仿真流程图，基于MATLAB软件平台，设置系统仿真参数，如表4-1所示：
表4-1 MATLAB仿真参数设置 IFFT点数 子载波数 位数/符号 符号数/载波 信噪比SNR（dB） 调制方式 1024 200 2 50 5 QPSK（BPSK、16QAM、64QAM） 由OFDM系统原理和仿真流程可知，由信源产生一个待传输的二进制随机信号。此处，我们以QPSK调制为例，根据表4-1设置的系统默认仿真参数，子载波数目1024个，每个子载波中OFDM符号数为50个，每OFDM符号数所含的比特数为2 bit，信噪比（SNR）为2 dB，经过运算、取整等操作，可产生一组包含20000（子载波数?符号数/载波?位数/符号）个由0和1构成的一维随机二进制数组，即待传信号，截取待传信号的前101（0—100）个码元，其对应的波形与经过OFDM系统传输、解调还原后所得到的信号波形，如图4-1所示：
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图4-1 待传输信号与解调还原信号对比图
由图4-1可知，经过系统发送、传输、解调过后的信号经过并串变换后，还原后所得到的信号与原信号相比，存在数据出错的情况，即产生误码，此时的误码率如图4-3所示：
图4-2 默认参数下QPSK调制的系统误码率
误码率（SER）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。即，数据经过通信信道传输以后，接收端所接收到的数据与发送端发送的原始数据相比，发生错误的码元个数占发送端发送的原始数据的总码元个数之比，误码率的计算公式如下所示：
误码率=错误码元数/传输总码元数
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一个通信系统在进行数据传输时的误码率越小，则说明该通信系统的传输精确度越高。
4.2 OFDM系统仿真实现
以QPSK调制为例，系统的仿真参数为默认值。即，子载波数目1024个，每个子载波中OFDM符号数为50个，每OFDM符号数所含的比特数为2 bit，信噪比（SNR）为2 dB。 4.2.1 待传信号与还原信号
图4-3 待传信号与还原信号码元波形
由仿真参数默认值及仿真程序，信源产生的随机序列的长度为20000（子载波数?符号数/载波?位数/符号），大小介于0到 1之间，经过取整后即得到长度为20000，大小为0或1的待发送的一维随机二进制数组。将待传信号通过发送端输入OFDM系统，通过系统传输后，到达接收端，还原后得到的一组二进制数组即为完成OFDM调制解调和传输的信号。
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4.2.2 发送端OFDM载波幅度谱和相位谱
图4-4 OFDM载波幅度谱与相位谱
待传信号经过OFDM系统发送端输入系统后，经过QPSK调制产生调制信息，通过串/并变换后加入子载波，再通过快速傅里叶逆变换（IFFT）生成OFDM符号，其载波幅度谱和相位谱如图4-3所示。在OFDM调制解调系统中，若在IFFFT间隙内的子载波都存在整数个周期，则子载波之间完全正交。然而，当出现频偏时，IFFFT间隙内的子载波周期个数不再是整数倍，从而导致载波间干扰的产生。 4.2.2 分离的OFDM符号子载波波形
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