正交頻分復(fù)用通信系統(tǒng)的調(diào)測(cè)與性能分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u15598正交頻分復(fù)用通信系統(tǒng)的調(diào)測(cè)與性能分析案例 [18]。圖1.1不同SNR對(duì)應(yīng)的星座圖和BER值2.不同信道環(huán)境對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)BER性能測(cè)試圖1.2給出了在高斯信道和瑞利信道下的OFDM系統(tǒng)BER曲線圖。從圖中可以看出，瑞利衰落信道的OFDM系統(tǒng)誤碼性能明顯比高斯信道的系統(tǒng)誤碼性能差得多。這是由瑞利信道中的多徑時(shí)延引起的，多徑時(shí)延會(huì)引起碼間干擾，進(jìn)而影響系統(tǒng)誤碼性能。圖1.2不同信道對(duì)應(yīng)的OFDM系統(tǒng)誤碼曲線圖3.加循環(huán)前綴和不加循環(huán)前綴的BER對(duì)比由上圖中可以得知，多徑時(shí)延會(huì)造成信號(hào)間的碼間干擾，一定程度地降低通信質(zhì)量。在OFDM系統(tǒng)加入循環(huán)前綴的目的就是改善載波間干擾，盡可能地減小載波時(shí)延對(duì)載波正交性之間的破壞。圖1.3給出了加了循環(huán)前綴與未加循環(huán)前綴的OFDM系統(tǒng)BER曲線圖，從圖中可以驗(yàn)證：加入循環(huán)前綴可以改善系統(tǒng)誤碼性能。圖1.3循環(huán)前綴加否BER對(duì)比1.OFDM系統(tǒng)與非OFDM系統(tǒng)BER性能比較圖1.4給出了QPSK通過高斯信道的誤碼率曲線圖和經(jīng)過OFDM系統(tǒng)的QPSK通過高斯信道的誤碼率曲線圖。根據(jù)通信原理所學(xué)知識(shí)可以推知，OFDM系統(tǒng)是不改變系統(tǒng)的誤碼性能的。經(jīng)過QPSK調(diào)制的OFDM系統(tǒng)與原始的QPSK調(diào)制的誤碼性能是基本一致的，從本質(zhì)上說是IFFT變換和FFT變換不改變系統(tǒng)的誤碼性能。圖1.4不同系統(tǒng)QPSK系統(tǒng)性能曲線5.不同調(diào)制方式對(duì)OFDM系統(tǒng)誤碼率的影響圖1.5給出了OFDM系統(tǒng)在調(diào)制方式分別為BPSK、QPSK、16QAM、64QAM的誤碼率曲線圖。由圖中可以看出，在相同信噪比的情況下，BPSK的BER最小。調(diào)制階數(shù)的增加，傳信率大大提高，系統(tǒng)的有效性得到了提升。相應(yīng)地，隨著調(diào)制階數(shù)的增加，導(dǎo)致誤碼率大大提高，系統(tǒng)可靠性能下降。因此，道特性較好時(shí)，采用高階調(diào)制方案，可以提高信道資源的利用率；信道特性比較差時(shí)，采用低階調(diào)制方案以提高系統(tǒng)的抗干擾能力。圖1.4不同調(diào)制方式BER曲線圖1.4系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)際通信中，由于多徑效應(yīng)的影響，以及收發(fā)端時(shí)鐘、幀的不同步，會(huì)需要先在接收端進(jìn)行同步操作以后才可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行下一步的處理。本文采用仿真信道時(shí)已經(jīng)假定了信號(hào)收發(fā)端時(shí)鐘、幀的同步性，如果再結(jié)合USRP硬件仿真，就需要加入同步、頻偏校正等，以下給出具體設(shè)計(jì)的程序框圖。1.同步收發(fā)設(shè)備的不同步，會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)判決產(chǎn)生很大影響。接收機(jī)對(duì)于信號(hào)作同步處理，保證子載波之間的正交性不受破壞。圖1.6顯示了軟件實(shí)現(xiàn)同步的系統(tǒng)框圖。實(shí)驗(yàn)基于訓(xùn)練序列的同步算法來確定最佳定時(shí)同步位置。利用for循環(huán)將串行數(shù)據(jù)導(dǎo)入，求定時(shí)偏移與頻率偏移，形成一維數(shù)組。圖1.6同步程序框圖2.頻率校正針對(duì)該功能實(shí)現(xiàn),首先需要使用索引數(shù)組.VI對(duì)第i個(gè)OFDM符號(hào)的頻率偏移進(jìn)行索引，再調(diào)用斜坡信號(hào).VI生成k（k=0,1,...,127），最后根據(jù)公式r(k)=exp(?圖1.7頻偏校正系統(tǒng)框圖3.結(jié)合USRP硬件仿真發(fā)送接收機(jī)VI根據(jù)文獻(xiàn)[20]得知，LabVIEW軟件平臺(tái)還可以與通用軟件無線電外設(shè)(UniversalSoftwareRadioPeripheral,USRP)硬件平臺(tái)結(jié)合，在模擬的無線信道條件下仿真OFDM系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的射頻發(fā)送與接收機(jī)的接收。將第三章設(shè)計(jì)的發(fā)送模塊添加D/A轉(zhuǎn)換和射頻發(fā)送的程序框圖，接收機(jī)中需要加入A/D轉(zhuǎn)換、信道同步、頻偏校正模塊，在USRP平臺(tái)中設(shè)計(jì)相關(guān)信道參數(shù)，利用計(jì)算機(jī)與USRP平臺(tái)的交互完成OFDM系統(tǒng)的發(fā)送、接收。因?yàn)槿鄙儆布l件，圖1.8，圖1.9只給出了該