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
1024
子载波数
200
位数/符号
2
符号数/载波
50
信噪比SNR（ dB）
5
调制方式
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：
* *
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
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
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。
422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matlab傅里叶变换的幅度谱和相位谱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

* *
图4-5分离的OFDM符号子载波时域波形
如图4-5表示一个符号周期内的OFDM符号的子载波波形，子载波之间相互正交, 是OFDM正交性根本体现。在时间间隔t内，每一个子载波恰好有整数个周期，即每 一个子载波的频率是基本频率的整数倍，在一个符号周期内，两个相邻子载波的周期数 相差一个周期，两者之间相互正交，保证了每一个子载波都能够被单独的接收并且独立 的解调，而不受其他载波的干扰影响。
4.2.2 OFDM 信号功率密度谱
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图4-6载波数200的OFDM信号频谱密度谱
如图4-6所示，子载波个数为200的OFDM符号的功率密度谱，图中横轴表示归 一化频率，纵轴表示归一化幅度衰减（单位：dB）。我们知道，OFDM符号功率密度谱下 降速度，随着OFDM子载波个数的增加而增快。为加速OFDM信号功率谱带外衰减部 分的下降，通常采取对每个OFDM时域符号加窗的方式，使OFDM符号周期边缘的幅 度值逐渐过渡到零，这与成型滤波的原理相似。成型滤波是在频域加平方根升余弦窗， 降低时域信号的拖尾振荡，而 OFDM符号则是在时域加升余弦窗，降低频域信号拖尾 振荡，使带外衰减速度加快。
4.2.2接收端OFDM载波幅度谱和相位谱
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