OFDM跳频通信系统的仿真及性能分析

论文摘要

随着移动通信技术的迅猛发展,使有限的无线资源变得更加拥挤,相互之间的干扰更为严重。正交频分复用(OFDM)技术适合高速数据传输、频谱利用率高,跳频技术有抗干扰性的特点。所以,将跳频技术与OFDM技术相结合的OFDM跳频通信系统能支持高速数据的传输,是未来移动通信发展的主流方向之一。而IEEE802.15.3a提案中的多带OFDM方案为跳频OFDM系统的结合提供了依据。本文以OFDM技术和跳频技术为核心理论,采用Simulink仿真软件设计构建了OFDM跳频通信系统。OFDM调制系统的构建是基于IEEE 802.15.3a提案给出的适合多带OFDM传输的模型,系统构建包括OFDM的符号结构、帧结构的建立、导频的插入及零循环前缀的加入、信道估计的应用、编码调制、符号映射模块的应用及各个子系统的封装和实现,最后达到提案中所要求的OFDM信号带宽即每个子带528MHz,符合在多带信道模式下传输的条件。跳频系统依据直接数字合成(DDS)原理,采用不同的时钟引入方式和频率控制方式构建了两种跳频器,并对跳频系统和OFDM调制系统进行的合成问题进行了较为深入的研究。在完成总系统构建的基础之上,对OFDM跳频通信系统的各个子系统的功能和性能进行了仿真,在不同信道参数条件下,对OFDM跳频通信系统的误码率等性能进行了仿真,并对仿真结果进行了分析。仿真结果表明:该OFDM跳频通信系统的构建设计合理,OFDM信号带宽适合在多带OFDM传输的信道模型下传输。输出的OFDM跳频信号正确,系统性能仿真结果及分析具有一定的理论参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 OFDM技术的发展及应用
• 1.2 跳频通信的发展现状
• 1.3 跳频应用于OFDM的可行性分析
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第2章 OFDM跳频系统工作原理
• 2.1 OFDM调制系统基本原理
• 2.1.1 OFDM调制解调原理
• 2.1.2 保护间隔与循环前缀
• 2.2 跳频通信系统原理
• 2.2.1 跳频通信系统的构成
• 2.2.2 DDS基本原理
• 2.2.3 跳频图案
• 2.3 OFDM跳频通信系统
• 2.3.1 IEEE 802.15.3提案
• 2.3.2 OFDM跳频通信系统结构
• 2.3.3 信道估计原理
• 2.3.4 IEEE 802.15.3a标准信道模型
• 第3章 FH-OFDM系统的构建
• 3.1 OFDM系统设计
• 3.1.1 系统参数选择
• 3.1.2 OFDM的符号结构
• 3.1.3 OFDM的帧结构
• 3.2 跳频系统设计
• 3.2.1 跳频器（方案1）设计
• 3.2.2 跳频器（方案2）设计
• 3.2.3 跳频图案设计
• 3.3 其他功能模块的实现
• 3.3.1 编码调制
• 3.3.2 比特交织
• 3.3.3 信号映射
• 3.4 OFDM跳频通信系统设计
• 3.4.1 OFDM跳频通信系统的搭建
• 3.4.2 跳频载波调制系统
• 3.5 信道模型设计
• 第4章 系统仿真结果及分析
• 4.1 OFDM调制系统仿真结果及分析
• 4.1.1 OFDM调制仿真
• 4.1.2 加入循环前缀和保护周期的仿真
• 4.1.3 QPSK信号映射仿真
• 4.2 跳频系统仿真结果及分析
• 4.2.1 跳频器（方案1）的仿真
• 4.2.2 跳频器（方案2）的仿真
• 4.3 OFDM跳频系统仿真结果及分析
• 4.3.1 OFDM跳频系统仿真
• 4.3.2 系统性能仿真
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历