设计和评估无线系统中的OFDM波形

正交频分复用(OFDM)是多载波调制系统,其中数据被发送为称为子载波的正交窄带信号的组合。OFDM在单载波调制时构建,例如QAM,并且可以以类似的数据速率传输。然而,OFDM对频率选择性衰落更加稳健,并在接收器处简化均衡。OFDM是一种在许多常见无线通信标准中发现的基础方案,如WiFi,LTE., 和5G。您可以使用马铃薯®金宝app®配置和生成OFDM波形,遵守这些标准以模拟和测试您的物理层模型无线通信系统。

OFDM如何工作?

OFDM传输方案可以分解为多个组件。数据首先编码和调制,通常是QAM符号。这些符号加载到等间隔的频率箱中,并且施加逆快速傅里叶变换(IFFT)以将信号转换为时域中的正交重叠正弦曲线。IFFT由等式给出:

$$ x(n)= {1 \ over n} \ sum_ {k = 0} ^ {n-1} x(k)e ^ {i \ frac {2 \ pi xt} {n}} $$

IFFT输出处的n个样本构成一个OFDM符号。然后将循环前缀附加到每个OFDM符号,其允许通过线性卷积计算循环卷积,如果循环前缀至少只要信道脉冲响应。这允许接收器均衡以通过独立于每个OFDM符号应用于每个OFDM符号的直接​​复数标量乘法来消除Intersymbol干扰。在典型的OFDM应用中,在发射机处添加已知的导频符号以帮助信道估计和均衡。

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使用MATLAB模拟和验证典型OFDM传输工作流程的过程。(代码示例

在诸如LTE或5G的标准中,可以在OFDM插槽或子帧中连接多个OFDM符号。每个子帧的符号数取决于标准和子载波间隔。例如,下面的LTE资源网格表示具有分组成12的块(构成一个资源块的每个12个子载波)的子载波和每个子帧的14个OFDM符号的配置。

使用LTE工具箱将OFDM物理通道映射到资源网格。(例子

为什么要使用OFDM?

OFDM是一种广泛采用的方案,在许多无线通信标准中使用。OFDM的一些好处包括:

  • 在宽带通道中发现克服频率的选择性衰落和多路径扭曲
  • 允许信道估计和均衡在每个子载波中独立发生
  • 轻松在多个数据流中共享资源
  • 能够适应MIMO和巨大的mimo.系统因为每个子载波经历平坦衰落,因此均衡包括每个子载波的单个击头
  • 高总谱效率

ofdm与matlab和simulink金宝app

MATLAB,S金宝appIMULINK和相关无线通信工具箱,如Communications Toolbox™WLAN Toolbox™LTE Toolbox™, 和5G Toolbox™包括直接设计和测试OFDM信号的功能和块。您可以使用MATLAB和SIMULINK:金宝app

  • 在OFDM波形上设计,测试和执行链路级模拟
  • 自定义OFDM参数,例如训练信号,零填充和具有函数和块的循环前缀
  • 将OFDM应用于您的无线系统设计,分析指标,如链接性能,鲁棒性,信道估计和均衡
  • 设计和优化数字,模拟或混合动力波束成形最大化性能的算法
  • 调用特定功能,用于生成针对不同行业标准定制的OFDM波形
  • 生成标准符合标准的OFDM波形,以用于模拟或通过空中测试无线波形生成器应用程序
  • 设计OFDM无线系统优化HDL代码生成和硬件实现无线HDL Toolbox™

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