摘要
随着社会节拍的加速和人们对高速度数据传输业务的需求，目前的2G 移动通信网络慢慢变得愈来愈费力。随着3G移动通信技术摘下神秘的面纱，咱们似乎看到了一线曙光，但它也不是咱们的最终归属。只有以软件无线电为基础的4G移动通信，才能真正的带咱们走出了窄带数字移动通信的范围，迎接一个加倍光明的移动通信时期。
论文要紧介绍了软件无线电的关键技术之一OFDM调制技术的大体原理，其中包括OFDM的数字调制映射，IFFT实现，和引入循环前缀以排除ISI和ICI。随后介绍了开源项目GNU Radio，并以此为平台进行OFDM通信体制基带信号的设计。
本论文的重点在于对OFDM（正交频分复用技术）调制技术的明白得，并依托现有的GNU Radio和USRP（通用软件无线电外设）所组成的软件无线电平台，依照要求设计各类参数，并在Linux下实现OFDM基带信号的设计。通过OFDM调制信号频谱的测定，对OFDM调制技术予以验证。
关键词软件无线电，正交频分复用，开源软件无线电，通用软件无线电外设
Abstract
With the quickening pace of society and people's need for high-speed data transmission, the current 2G
mobile communication network has gradually become more and more difficulty to satisfy us. With the 3G mobile communication technology taking off its veil of mystery, we seem to see a ray of hope, but it is not our ultimate home. Only a software radio-based 4G mobile communication, can really take us out of the narrow-band digital mobile communication areas, which will bring us    a brighter era of mobile communications.
This paper firstly introduces OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), one of the key technologies of Software Defined Radio, which includes digital modulation mapping, realization of IFFT and mechanism that throws light on eliminate the ISI and ICI by bringing in circulation prefix. Then open-source projects GNU Radio have been introduced, and, what we need to do is to design OFDM communication system baseband signal on GNU Radio platform.
This paper focuses on the understanding of OFDM modulation technology, and with the help of software Radio platform compose of GNU Radio and USRP (Universal Software Radio Peripheral), according to the requirements given, we can determine the parameters and realize the design of OFDM baseband signal. By analyzing modulating signal spectrum of the OFDM, the OFDM modulation technology shall be verified.
Key words SDR OFDM GNU Radio USRP
目录
摘要 ......................................................................................... 错误!未定义书签。Abstract .................................................................................... 错误!未定义书签。
进程间通信信号第1章绪论............................................................................ 错误!未定义书签。课题背景................................................................................ 错误!未定义书签。课题来源、目的和意义........................................................ 错误!未定义书签。要紧研究内容........................................................................ 错误!未定义书签。本文结构................................................................................ 错误!未定义书签。第2章OFDM调制技术原理 ............................................... 错误!未定义书签。引言 ....................................................................................... 错误!未定义书签。OFDM技术基础 ................................................................... 错误!未定义书签。
OFDM调制技术的核心思想 ....................................... 错误!未定义书签。
串/并变换....................................................................... 错误!未定义书签。
子载波调制.................................................................... 错误!未定义书签。
IFFT/FFT实现............................................................... 错误!未定义书签。
爱惜距离和循环前缀.................................................... 错误!未定义书签。
傅里叶变换的过采样.................................................... 错误!未定义书签。
加窗技术........................................................................ 错误!未定义书签。
RF调制.......................................................................... 错误!未定义书签。本章小结................................................................................ 错误!未定义书签。第3章软件无线电平台介绍................................................ 错误!未定义书签。软件无线电平台.................................................................... 错误!未定义书签。GNU Radio ............................................................................ 错误!未定义书签。
GNU Radio产生............................................................ 错误!未定义书签。
GNU Radio的工作机制................................................ 错误!未定义书签。USRP硬件平台..................................................................... 错误!未定义书签。Python脚本语言简介 ........................................................... 错误!未定义书签。本章小结................................................................................ 错误!未定义书签。第4章OFDM基带信号的设计 ....
....................................... 错误!未定义书签。OFDM大体参数选择 ........................................................... 错误!未定义书签。
OFDM假设干环节详解 ....................................................... 错误!未定义书签。
编码................................................................................ 错误!未定义书签。
交织................................................................................ 错误!未定义书签。
子载波调制与解调........................................................ 错误!未定义书签。
导频的插入.................................................................... 错误!未定义书签。
循环前缀的引入............................................................ 错误!未定义书签。Python应用程序的设计 ....................................................... 错误!未定义书签。
Python应用程序详解 ................................................... 错误!未定义书签。
程序细节详解................................................................ 错误!未定义书签。
要紧运行参数及意义.................................................... 错误!未定义书签。
运行结果和分析............................................................ 错误!未定义书签。本章小结................................................................................ 错误!未定义书签。
结论 ..................................................................................... 错误!未定义书签。致谢 ..................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献.................................................................................. 错误!未定义书签。
第1章绪论
本章要紧介绍了毕业设计的课题背景和课题来源，然后介绍了一下要紧研究内容与文章内容安排。
1.1课题背景
现代社会中，移动通信技术的快速进展，给咱们现代社会带来了深刻的阻碍。20世纪70~80年代起，移动通信技术已经进展了三代：80年代的模拟体制为第一代移动通信；90年代的数字体制为第二代移动通信；此刻已经开始进入第三代移动通信时期，即我国提出的TD-SCDMA和美国提出的CDMA-2000和欧洲提出的WCDMA等体制；第四代移动通信标准也在酝酿当中，可是有一点毋庸置疑，那确实是在通信体制的演进的进程中，确信采纳软件无线电技术。由于OFDM在高速数据传输业务方面的庞大优势，目前已被大伙儿公以为软件无线电的关键技术之一。
OFDM的英文全称为Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术。其核心思想是：将信道分成假设干个正交子信道，将高速串行数据信号转换成并行的低速子数据流，然后调制到在每一个子信道上进行传输。
接收端采纳相关技术将正交信号分开，如此就在相当大程度上减少了子信道之间的彼此干扰（ICI）。串并转换，多载波调制和循环前缀等技术的引入增加了OFDM系统的抗ISI性能。另外，由于每一个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部份，信道均衡变得相对容易。
OFDM技术最初应用在军事通信技术上，那时采纳的子载波数相对较少，而且单个子信道数据速度很低，而关于子载波数较大的系统，必需的子载波振荡器和相干解调器很难实现。在初期的OFDM系统中，采纳正交滤波器将信道分为多个子信道，如此一来就需要很多的滤波器，当路数增多的时候，滤波器的数量将变得庞大而难以实现。综上，正是因为那时的技术水平，限制了OFDM技术的推行与应用。
1971年，Weinstein和Ebert等人将离散傅立叶变换(DFT)应用到多载波调制系统，从而很方便地实现了多路信号的复合和分解，为OFDM的有效化奠定了理论基础。但OFDM的进展并非自此一帆风顺，因为实际应用

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