基于编码的OFDM系统的性能研究

摘要

正交频分复用（OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing）是当前一种非常热门的通信技术。它既是一种调制技术，也是一种复用技术。OFDM技术能够解决产生多个互相正交的子载波和从子载波中恢复原信号的问题,能很好的对抗频率选择性衰落和ISI干扰问题。

信道编码是提高通信系统性能的重要方法之一。数字信号在传输过程中往往由于各种原因，使数据流产生一定的误码，从而使得通信系统的性能有所下降。通过对信道进行编码，使通信系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力。

本文简要介绍了OFDM系统的基本原理，以及信道编码的基本概念、分类和发展后，详细阐述了信道编码中卷积码的编码和译码原理及算法，并对基于卷积码的OFDM系统性能进行了分析。并且针对卷积码的译码算法的软判决和硬判决进行了分析、比较。最后，对基于卷积码的OFDM系统和卷积码译码软，硬判决方法对系统性能的影响运用MATLAB软件进行了仿真。仿真结果表明:经过卷积码编码的OFDM系统比之前不进行编码的系统性能有了很好的提升，在误码率等于10^-2时，大约5db的性能提升，而卷积码译码的软硬判决的仿真结果得出，软判决比硬判决性能好。

关键词：OFDM系统，信道编码，卷积码，软判决，硬判决，误比特率

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章 引言 1

1.1 背景 1

1.2 研究内容 2

第2章 OFDM系统原理与特点 3

2.1 OFDM系统原理 3

2.1.1 OFDM原理 3

2.1.2 OFDM符号 3

2.1.3 OFDM系统参数的选择 4

2.2 OFDM系统特点 5

2.2.1 OFDM技术的优势 6

2.2.2 OFDM存在的不足之处 7

第3章 卷积码的应用 8

3.1 信道编码 8

3.2 卷积码 9

3.3 卷积码的编码 10

3.4 卷积码译码 11

3.4.1最大似然译码 11

3.4.2卷积码译码的两种判决方法 12

3.4.3卷积码的维特比(Viterbi)译码 13

3.5卷积码的性能 15

3.5.1码率对误码性能的影响 15

3.5.2 约束长度对误码性能的影响 15

3.5.3 自由距离对误码性能的影响 15

3.6 小结 15

第4章 基于卷积码的OFDM系统设计 17

4.1 系统流程 17

4.2 系统参数的选择 17

第5章 系统仿真结果及分析 18

5.1 系统平台搭建 18

5.1.1 仿真结果分析 19

5.2 卷积码译码软硬判决的比较 19

5.2.1 仿真原理 19

5.2.2 仿真结果分析 20

第6章 结语 22

致谢 23

参考文献 24

附录 源代码 25