在通信系统中,正交频分复用(OFDM)技术是一种强大的高速数据传输技术,尤其在多径衰落信道条件下,OFDM系统表现出明显的优势。多径衰落信道,由于环境中的反射、散射和衍射现象,使得信号在传输过程中会形成多个路径,导致接收信号产生时延和衰减,从而引起符号间干扰。正交频分复用(OFDM)技术通过将高速串行数据流分散到多个低速子信道上并行传输,使得每个子信道上的符号周期相对较长,从而有效地抵抗频率选择性衰落。为了进一步提升OFDM系统在多径衰落信道条件下的性能,定时同步和信道估计是两个至关重要的过程。 定时同步是指在接收端对信号进行精确的时间定位,以确保接收信号能够与发射信号保持时间同步。在多径衰落信道中,定时同步尤为重要,因为信号的时延分散可能导致各个路径上的信号不能正确地重叠在接收端,进而影响接收信号的质量和系统的性能。而信道估计则指的是对接收信号经过的信道特性进行估计,以获得信道的频率响应或脉冲响应。信道估计的准确性直接关系到数据解调和信号恢复的质量。 为了解决OFDM系统在多径衰落信道下对定时同步和信道估计误差的敏感性,范建存与殷勤业提出了一种新的联合定时同步和信道估计算法。该算法的关键在于使用特定的周期OFDM符号作为训练序列。这种训练序列在频域具有恒模特性,即不同频率的调制幅度相同。利用这样的训练序列,接收端可以与本地参考训练序列进行相关运算,并通过粗细两阶段同步处理获得精确的定时同步和准确的信道估计。 在提出的算法中,粗同步阶段主要是为了捕获同步序列的大致时间位置,而细同步阶段则进一步精确同步位置,以达到精确定时同步的目的。通过粗细两阶段的联合处理,可以有效提升同步性能,并降低同步误差。这一算法在仿真结果中显示,在多径瑞利衰落信道下,提出的算法在定时方差相同时,能够获得大约7dB的增益,而且能够消除误差平底效应,也即避免了信道估计性能在较低信噪比环境下的性能急剧下降。 信道估计中,消除误差平底效应是非常关键的。在多径衰落信道中,信道的时变特性常常会导致信道估计出现误差,这种误差在低信噪比的环境中可能会呈现一种“地板效应”,即信道估计性能无法继续提升甚至下降。通过上述算法,可以有效地提升信道估计性能,从而提高整个系统的传输质量。 文章中还提到,循环前缀(CP)是OFDM技术中的另一个重要组成部分。循环前缀通过在OFDM符号后附加一定长度的数据序列,可以保证OFDM符号在经过时间弥散信道后各载波间的正交性。只要循环前缀的长度大于信道的时延扩展,就可以通过循环前缀与OFDM符号的相关运算消除符号间干扰(ISI)。循环前缀的使用,极大地简化了接收端信号处理的复杂性,同时保证了系统具有较高的频谱效率。 文章指出OFDM技术之所以在通信系统中广泛应用,除了上述提到的技术优势,还因为其简单的实现方式。OFDM技术的频谱效率高,能够有效地支持宽带高速数据传输,因此被广泛应用于包括数字音频广播(DAB)、无线局域网(WLAN)、4G和5G移动通信系统等多种通信系统中。OFDM技术的优势使其成为现代通信系统中的核心技术之一。
2025-10-16 14:48:59 344KB 定时同步
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基于Matlab的通信信号调制识别数据集生成与性能分析代码,自动生成数据集、打标签、绘制训练策略与样本数量对比曲线,支持多种信号参数自定义与瑞利衰落信道模拟。,通信信号调制识别所用数据集生成代码 Matlab自动生成数据集,打标签,绘制不同训练策略和不同训练样本数量的对比曲线图,可以绘制模型在测试集上的虚警率,精确率和平均误差。 可以绘制不同信噪比下测试集各个参数的直方图。 注释非常全 可自动生成任意图片数量的yolo数据集(包含标签坐标信息) 每张图的信号个数 每张图的信号种类 信号的频率 信号的时间长度 信号的信噪比 是否经过瑞利衰落信道 以上的参数都可以根据自己的需求在代码中自行更改。 现代码中已有AM FM 2PSK 2FSK DSB,5种信号。 每张图的信号个数,种类,信噪比,时间长度均是设定范围内随机 可以画出不同训练策略,不同训练样本数量的对比曲线图 可以计算验证集的精确率,虚警率,评论参数误差并且画出曲线图 可以画出各个参数在不同信噪比之下的直方图 ,核心关键词: 1. 通信信号调制识别 2. 数据集生成代码 3. Matlab自动生成 4. 打标签 5. 对比曲线图
2025-07-03 09:48:20 2.53MB 柔性数组
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matlab调制解调 OFDM OTFS 16qam qpsk ldpc turbo在高斯白噪声,频率选择性衰落信道下的误比特率性能仿真,matlab代码 OFDM simulink 包括添加保护间隔(cp),信道均衡(ZF MMSE MRC MA LMSEE) 代码每行都有注释,适用于学习,附带仿真说明,完全不用担心看不懂 在现代通信系统中,为了提高数据传输的可靠性和频谱效率,各种调制和编码技术被广泛研究与应用。本篇知识将详细介绍在高斯白噪声和频率选择性衰落信道下,利用Matlab软件进行调制解调仿真,特别是针对正交频分复用(OFDM)和正交时频空间(OTFS)技术,结合16-QAM和QPSK调制、低密度奇偶校验(LDPC)编码以及涡轮编码等先进编码技术的误比特率(BER)性能仿真过程。这些技术在无线通信系统中的应用非常广泛,尤其适用于现代无线局域网、4G和5G移动通信技术。 OFDM技术通过将高速数据流分散到多个并行的低速子载波上,能够有效地抵抗频率选择性衰落,减少码间干扰(ISI),并提高频谱利用率。OFDM的实现依赖于快速傅里叶变换(FFT)和其逆变换,这使得OFDM系统能够灵活地处理信号。 OTFS是一种相对较新的调制解调技术,它采用时频表示的方法,可以提供更优的性能,特别是在高速移动环境下的通信。OTFS能够将信号映射到整个时频平面,从而提高系统的抗衰落能力。 16-QAM和QPSK是两种常见的数字调制技术,其中16-QAM可以提供更高的数据传输率,而QPSK在传输速率较低的情况下,具有更高的信号鲁棒性。 LDPC码和涡轮码是两种性能接近香农极限的纠错编码技术。LDPC码是一种线性纠错码,通过稀疏校验矩阵构造,具有较低的复杂度和较高的纠错能力。涡轮码则是一种迭代解码的编码方式,通过两个或多个简单编码器的串行连接,并结合交织器,达到非常高的纠错性能。 在进行仿真时,通常需要考虑信道的实际环境。高斯白噪声和频率选择性衰落是无线信道中常见的两种干扰。高斯白噪声是一种理想化的随机噪声,均匀地覆盖了所有频率范围,而频率选择性衰落是由于信号在传输路径中遇到的多径效应造成的,它会在不同的频率上产生不同的衰落。 Matlab中可以使用Simulink进行仿真,Simulink是一种基于图形的多域仿真和基于模型的设计环境,它能够帮助设计者直观地搭建和测试复杂的系统。在本次的仿真中,代码中每一行都有详细的注释,便于学习者理解每一部分的作用,包括添加循环前缀保护间隔(CP)、信道均衡等关键步骤。循环前缀保护间隔的添加是OFDM系统中防止ISI的重要措施,信道均衡则用于补偿信道引起的频率选择性衰落。 整个仿真过程不仅涉及了信号的调制和编码,还包括了信号在经过衰落信道后的解调和解码过程。通过改变仿真参数,可以观察不同调制解调技术、编码方案以及信道均衡策略对误比特率的影响,从而评估各种技术在特定信道条件下的性能表现。 这篇知识内容详细介绍了高斯白噪声和频率选择性衰落信道下,使用Matlab进行调制解调仿真研究的重要性。它不仅覆盖了OFDM和OTFS这两种主流技术,还深入探讨了16-QAM和QPSK调制方案,以及LDPC和涡轮这两种高效的纠错编码方法。通过代码注释和仿真说明,本篇知识为读者提供了一个全面的仿真学习平台,帮助研究者和工程师深入理解各种技术在实际通信系统中的应用。
2025-04-14 09:32:48 9.58MB matlab
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在无线通信领域,信道建模是理解和设计通信系统的关键环节。这个压缩包"Clarke_莱斯信道建模_莱斯衰落_nakagami信道_Nakagami建模_eagertol_源码.zip"包含了与无线信道建模相关的几个重要概念,特别是莱斯信道建模、莱斯衰落、Nakagami信道以及Nakagami建模,并可能提供了相应的源代码供学习和研究。以下是对这些概念的详细解释: 1. **莱斯信道建模**:莱斯(Ricean)信道模型是一种用于描述具有强直射分量和多径散射分量的无线通信环境的模型。它在雷达、卫星通信和移动通信等场景中广泛应用。在莱斯信道中,信号通过一个强直射路径和多个弱散射路径到达接收端,导致信号的幅度和相位发生变化,形成衰落。 2. **莱斯衰落**:莱斯衰落是由于信道条件引起的信号强度随机变化,这种变化是由直射和散射路径的不同传播延迟和相位差造成的。衰落的程度由莱斯K因子定义,K因子越大,直射分量相对散射分量越强,信道衰落越小;反之,K因子越小,衰落越严重。 3. **Nakagami信道建模**:Nakagami-m模型是一种通用的无线信道衰落模型,可以看作是对高斯-马尔科夫(Rayleigh)信道和莱斯信道的统一。Nakagami-m参数m决定了信道的统计特性,当m=1时,Nakagami-m模型退化为瑞利衰落信道,当m趋于无穷大时,接近于莱斯信道。 4. **Nakagami建模**:在Nakagami-m模型中,m值不仅决定了衰落的严重程度,还影响了信号功率分布的形状。通过调整m值,可以模拟不同环境下的无线信道,如城市、郊区或农村等。 5. **eagertol**:虽然这个标签在提供的信息中没有明确的含义,但通常在编程环境中,它可能是指某种容错机制或者阈值设定,用于在信道建模中判断接收信号的质量是否达到可接受的水平。 源代码部分可能包含实现这些信道模型的算法,例如随机数生成来模拟衰落过程,以及可能的信道估计和均衡技术。对于学习无线通信理论和进行仿真测试的人来说,这样的源代码资源极其宝贵,因为它可以帮助理解实际系统中的信号处理步骤,并提供了一个测试和验证新算法的平台。 总结来说,这个压缩包提供了一个深入研究无线信道特性和建模的工具集,包括了从基本的衰落模型到更复杂的Nakagami-m模型,对于通信工程的学生、研究人员和开发者来说,都是一份宝贵的参考资料。
2024-09-10 11:28:19 2KB
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分析了煤矿井下无线通信系统复杂的传输环境和主要存在的问题,介绍了OFDM技术抗多径衰落的原理及特点,通过建立OFDM基带调制系统,使用16QAM调制方式对系统进行仿真,得出误码率曲线。
2024-01-09 15:08:55 389KB 抗多径衰落 OFDM 16QAM
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传输信号的高峰均功率比 (PAPR) 是多载波调制系统中的一个严重问题。 在此代码中,多载波码分多址 (MC CDMA) 信号的 PAPR 计算是在具有 AWGN 噪声的瑞利衰落信道上完成的。 使用MATLAB对其进行分析和实现。 通过评估互补累积分布函数 (CCDF) 和 PAPR 来分析不同用户数量的仿真结果,这表明 MC CDMA 信号的 PAPR 显着降低。
2023-04-13 23:49:44 3KB matlab
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基于典型的多输入-多输出无线通信系统下的正交空时分组码信道模型,推导了瑞利衰落信道下正交空时分组码的瞬时接收信噪比和抗噪声性能的一般表达式,并用Simulink仿真工具,对在不同调制方式下几种STBC系统的误码率性能进行了仿真与结果比较分析。仿真结果表明,接收天线数目一定时,正交空时分组码的性能随着发射天线数的增加而得到改善,并且随着发射天线数目的增加,改善的程度越来越小。分析结果还表明了系统带宽利用率和抗噪声性能之间的互补关系。
2023-04-12 15:37:20 578KB 自然科学 论文
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分集技术可有效提高无线通信系统杭衰落性能,通过将Nakagami衰落下的分集系统等效为单输入单输出系统,推导获得了选择合并(Selection combining , SC)、等增益合并(Equalgain combining , EGC)和最大比合并(Maximal ratio combining , MRC)3种方式下系统的输出信噪比和中断概率等性能表达式,并提出一种基于改进的Nakagami分集信道舍弃法模型用于数值仿真与验证。仿真结果表明,理论表达式结果与仿真值非常吻合,可用于辅助瑞利、莱斯和Na
2023-04-01 14:04:22 921KB 工程技术 论文
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获得非高斯噪声环境衰落信道中正交空时分组码(OSTBC)的性能估计,对OSTBC的成对差错概率(PEP)进行了研究.基于物理统计Middleton Class A噪声模型,通过将非高斯Class A分布变换成条件高斯分布,给出空间依赖时间独立条件下OSTBC系统中噪声信号的联合概率密度函数.利用矩母函数(MGF)分析法推导Class A噪声环境下最大似然接收机的成对差错概率的上界.对不同衰落信道中系统误符号率(SER)性能的仿真研究表明,在Class A噪声环境下,OSTBC系统性能随噪声脉冲性的增强而下
2023-03-18 12:48:45 319KB 自然科学 论文
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衰落特性的算式描述 衰落特性的算式描述 式中,r(t)表示信道的衰落因子;m(t)表示大尺度衰落; r0(t)表示小尺度衰落。 大尺度衰落 小尺度衰落
2023-03-17 11:02:58 46.7MB 通信
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