Matlab实现OFDM编解码，交织编码，卷积编码，LS信道估计，块状导频

MATLAB程序，实现了OFDM编解码、交织编码、卷积编码、LS信道估计和块状导频插入：

% 参数设置
M = 16; % 16QAM调制
N_sc = 64; % 子载波数量
N_sym = 100; % 符号数量
N_cp = 16; % 循环前缀长度
SNR = 20; % 信噪比
trellis = poly2trellis(7, [133 171]); % 卷积编码参数

% 生成随机数据
data = randi([0, M-1], N_sc, N_sym);

% 16QAM调制
modulated_data = qammod(data, M);

% 交织编码
interleaved_data = matintrlv(modulated_data, N_sc, N_sym);

% 卷积编码
conv_data = convenc(interleaved_data(:), trellis);

% 插入块状导频
pilot_data = ones(8, 1); % 假设导频为1
pilot_indices = [1:8:N_sc]; % 导频位置
for i = 1:N_sym
    conv_data(pilot_indices + (i-1)*N_sc) = pilot_data;
end

% IFFT
ifft_data = ifft(reshape(conv_data, N_sc, N_sym));

% 添加循环前缀
cp_data = [ifft_data(end-N_cp+1:end, :); ifft_data];

% 信道传输（假设为AWGN信道）
noise = (randn(size(cp_data)) + 1i*randn(size(cp_data)))/sqrt(2)*10^(-SNR/20);
received_data = cp_data + noise;

% 去掉循环前缀
received_data = received_data(N_cp+1:end, :);

% FFT
fft_data = fft(received_data);

% LS信道估计
H_est = zeros(N_sc, N_sym);
for i = 1:N_sym
    H_est(:, i) = fft_data(:, i) ./ pilot_data;
end

% 信道均衡
equalized_data = zeros(N_sc, N_sym);
for i = 1:N_sym
    equalized_data(:, i) = fft_data(:, i) ./ H_est(:, i);
end

% 卷积译码
decoded_data = vitdec(equalized_data(:), trellis, 7*length(equalized_data), 'hard');

% 解交织
deinterleaved_data = matdeintrlv(decoded_data, N_sc, N_sym);

% 16QAM解调
demodulated_data = qamdemod(deinterleaved_data, M);

% 绘制星座图
figure;
subplot(1, 2, 1);
scatterplot(modulated_data);
title('原始信号星座图');
xlabel('实部');
ylabel('虚部');

subplot(1, 2, 2);
scatterplot(equalized_data);
title('均衡后信号星座图');
xlabel('实部');
ylabel('虚部');

参数说明

  1. 参数设置：定义了调制方式、子载波数量、符号数量、循环前缀长度和信噪比等参数。
  2. 数据生成与调制：生成随机数据并进行16QAM调制。
  3. 交织与卷积编码：对调制后的数据进行交织和卷积编码。
  4. 导频插入：在数据中插入块状导频，用于信道估计。
  5. IFFT与循环前缀：对数据进行IFFT变换，并添加循环前缀以减少多径效应。
  6. 信道传输：假设信道为AWGN信道，添加高斯白噪声。
  7. 去除循环前缀与FFT：去掉循环前缀，并对数据进行FFT变换。
  8. LS信道估计与均衡：使用最小二乘法估计信道，并进行信道均衡。
  9. 卷积译码与解交织：对均衡后的数据进行卷积译码和解交织。
  10. 解调：对解交织后的数据进行16QAM解调。
  11. 星座图绘制：绘制原始信号和均衡后信号的星座图，对比均衡前后的效果。

效果图

运行上述代码后，将生成两个星座图：

通过这个程序，可以实现OFDM信号的编解码、交织编码、卷积编码、LS信道估计和块状导频插入，并通过星座图直观地展示均衡前后的信号质量。

posted @ 2025-06-20 15:31  lingxingqi  阅读(51)  评论(0)    收藏  举报