OFDM系统设计及其Matlab实现

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2008年第11期，第41卷 通 信 技 术 Vol.41，No.11,2008 总第203期 Communications Technology No.203,Totally

OFDM系统设计及其Matlab实现

丁龙刚

(南京工业职业技术学院 电气与自动化系，江苏 南京 210016 )

【摘 要】文章对OFDM系统调制与解调技术进行了解析，得到了OFDM符号的一般表达式，给出了OFDM系统参数设计公式和加窗技术的原理及基于IFFT/FFT实现的OFDM系统模型，阐述了运用IDFT和DFT实现OFDM系统的根源所在；对Turbo码—OFDM系统进行了Matlab仿真，并根据特性曲线得出了相关结论。

【关键词】OFDM系统；关键参数；加窗技术；系统仿真

【中图分类号】TN911.22 【文献标识码】B 【文章编号】1002-0802(2008)11-0063-03

System Design and Matlab Realization of OFDM

DING Long-gang

(Nanjing Institute of Industry Technology, Nanjing Jiangsu 210016,China)

【Abstract】This paper analyzes the modulation and demodulation of OFDM system, obtaining a general expression of OFDM mark, and giving the design formulas of system parameters, principle of windowing technique, OFDM system model based on IFFT/FFT, the origin which achieves the OFDM system by using IDFT and DFT. And Matlab simulation of Turbo Code -OFDM system is implemented, and a relative conclusion is acquired according to the characteristic curves.

【Key words】OFDM system；essential parameter；windowing technique；system simulation

1 OFDM系统调制与解调解析

以t=ts为起始时刻的OFDM符号可以表示为： s(t)=∑direct(t ts t/2)exp(j2πfi(t ts),ts≤t≤ts+T，

i=0N 1

积分，即可获得相应的发送信号d′k。实际上，式（2）中定义的OFDM复等效基带信号可以采用离散逆傅里叶变换来实现。令式（2）中的ts=0,t=KT/N(k=0,1,…,N-1)，（IDFT）

则可以得到：

（1）

（1）式中，N为子载波的个数；T为OFDM符号的持续时间；

di(i=0,1,",N 1)为分配给每个信道的数据符号；fi为第i 个子载波的载波频率；rect(t)为矩形函数,rect(t)=1,∣t∣≤

N 1

2πki

sK=s(kT/N)=∑diexp j , 0≤k≤N 1。 （3）

N i=0

在式（3）中，sk即为di的IDFT运算。在接收端，为了

恢复出原始的数据符号di，可以对sk进行DFT变换得到：

N 1

2πki

di=∑sKexp j , 0≤i≤N 1。 （4）

N k=0

T/2 。若用等效基带信号描述，OFDM符号可表示为：

N 1

i

s(t)=∑direct(t ts T/2) exp j2π(t tS) ,

T i=0

tS≤t≤tS+T,s(t)=0,t﹤ts或t﹥T+ts。 （2）

由上述分析可以看出，OFDM系统可以通过N点IDFT运算，把频域数据符号di变换为时域数据符号sk，经过载波调制之后，发送到信道中；在接收端，将接收信号进行相干解调。然后将基带信号进行N点DFT运算，即可获得发送

的数据符号di。实际应用中，可用快速傅里叶变换（FFT/IFFT）来实现OFDM调制和解调。N点IDFT运算需要而IFFT可以显著地降低运算的复杂实施N2次的复数乘法，

度。对于常用的基2IFFT算法来说，其复数乘法的次数仅为

(N/2)log2(N)。

式（2）的实部和虚部分别对应于OFDM符号的同相和正交分量，实际应用中可以分别与相应子载波的cos分量和sin分

[1]

量相乘，构成最终的子信道信号和合成的OFDM符号。

其第k路子载波信号解调过在接收端对应OFDM解调，

2k N

程为：将接收信号与第k路的解调载波exp jπt 相

T 乘，然后将得到的结果在OFDM符号的持续时间T内进行

收稿日期：2008-04-09。

作者简介：丁龙刚（1961-），副教授，高级工程师，主要从事移动数字卫星通信系统方面的研究工作。

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