main.m
资源名称:MIMO-OFDM.rar [点击查看]
上传用户:look542
上传日期:2009-06-04
资源大小:784k
文件大小:23k
源码类别:
传真(Fax)编程
开发平台:
Matlab
- clear all;
- close all;
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % OFDMA链路层仿真程序框架
- % 变量命名原则:
- % 1) 开头大写,表示常量或可调全局变量,控制程序流程
- % 2) 小写加下划线,表示临时变量,传递数据
- % 变量使用原则:
- % 1) 不同用户的临时变量数据封装在cell结构体元素中,这是因为其数据长度可能不同
- % 2) 频域矩阵,不同列表示时间(OFDM符号),不同行表示子载波,矩阵第三维表示不同天线的数据
- % 3) 时域矩阵,不同列表示时间的样点, 如有不同行则表示时延(如时域信道响应矩阵), 第三维同样表示天线
- % 4) 部分常量或可调全局变量,用struct结构体归类
- % 函数命名和使用原则:
- % 1) 小写加下划线命名
- % 2) 部分函数可以根据输入变量个数实现函数功能重载
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % 一. 初始化部分
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % 1.程序复杂度控制单元, 用结构体TurnOn, 和一些全局参数控制,
- % 目的是针对特定需求, 降低运行复杂度, 使之在学术科研中发挥较大作用
- % 打开相应模块功能---1,关闭相应模块功能---0
- % 如关闭信道估计和补偿模块, 使用理想信道估计
- ChannelEst = 1;
- TurnOn = struct('ChannelEst',ChannelEst);
- % 使用收发天线数进行控制, 开关多天线模块(包括空时编码和多天线信道).
- % 单天线多径信道,其功率时延谱, 多普勒频移等参数由结构体ch确定.
- % 多天线多径信道,同一用户的不同收发天线假设功率时延谱相同,
- % 发送天线数, 可选1,2和4. 发送天线为1则没有空时编码
- N_Tx_ant = 4;
- % 接收天线数, 可选1,2,4,8,..,2^N. 接收天线为1则没有合并
- N_Rx_ant = 8;
- % 信道编码模块
- TurnOn.ChannelCoding = 0;
- % 频域加信道模块。打开此模块,则关闭时域加信道模块,时域同步模块,OFDM调制解调模块。
- TurnOn.AddChFreq = 1;
- % 用户数目
- N_user = 1;
- % 自适应调制
- TurnOn.AdptMod = 0;
- % 如关闭包检测和帧定时同步模块, 定时位置准确
- TurnOn.Timing = 0;
- % 如关闭频率同步模块, 载波频率偏差为 0 Hz, 不使用频偏纠正算法
- TurnOn.FreqSyn = 0;
- % 建议: 不同重点的研究,使用不同的程序结构,关闭认为次要的模块.
- % 如要评估系统总的性能,则可以打开所有模块
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % 2 参数定义单元,用户自定义
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % 2.1 OFDMA收发机系统参数定义单元
- % 命名规律: N_xxx: xxx的数目,为非负整数
- % T_xxx: xxx的持续时间,为非负实数
- % Idx_xxx: xxx的编号,为整数向量
- % 一些约定俗成的表示, 如fc载频, Bw信道带宽等
- % 1) 系统的帧结构(对863帧结构进行了简化,只考虑上行或下行时隙,不考虑切换时间,时隙的时隙结构可调)
- %----------------------------------------------------------------------------------------------------
- %| 同步时隙 | 数据时隙1 | 数据时隙2 | 数据时隙3 | ... | 数据时隙N |
- %| | | | | ... | |
- %----------------------------------------------------------------------------------------------------
- %|<----------------------------------------- 1帧 -------------------------------------------------->|
- N_frame = 10; % 仿真的帧总数
- % a) 同步时隙, 包括三个OFDM符号。用于定时,初始载波同步
- N_syn_preamble = 3; % 同步时隙训练符号为3个
- % b) 数据时隙, 由多个数据OFDM符号组成,分为数据符号和导频符号。
- % 假设每个数据时隙有N_sym_ts个OFDM符号,而一共假设有N_ts个数据时隙。
- % 数据符号,主要传输用户数据,并在数据符号子载波上间隔插入导频,用于载波相位跟踪, 导频位置由Idx_pilot确定。
- % 导频符号,用于估计信道,并抵抗多普勒频移。可全插导频,也可以间隔插导频。
- N_ts = 2; % 总共的数据时隙数目
- Pos_pilot_sym = [1 7]; % 导频OFDM符号在时间上的位置
- Pos_data_sym = [2:6]; % 数据OFDM符号在时间上的位置
- N_pilot_sym_ts = length(Pos_pilot_sym); % 每个数据时隙的导频OFDM符号数目
- N_data_sym_ts = length(Pos_data_sym); % 每个数据时隙的数据OFDM符号数目
- N_sym_ts = N_pilot_sym_ts + N_data_sym_ts; % 每个数据时隙的OFDM符号数目
- N_sym = N_sym_ts*N_ts + N_syn_preamble; % 总的OFDM符号数目
- N_data_sym = N_data_sym_ts*N_ts; % 总的数据OFDM符号数目
- % 2) OFDM相关参数:
- % 调制方式:
- % a) 当TurnOn.AdptMod = 0 时表示所有子载波用调制方式:(不使用信道编码时)
- % 1--BPSK调制, 2--QPSK调制,3--8PSK调制, 4--16QAM调制,6--64QAM调制
- % b) 当TurnOn.AdptMod = 1 时表示自适应调制,平均每个子载波上调制的比特数
- % 此时最大只能设置为4, 否则调制器无法处理
- Modulation = 2;
- % 仿真循环开始的Eb_No,定义为每比特的能量Eb
- % 和噪声的单边功率谱密度No的比值, dB值
- Eb_NoStart = 0;
- Eb_NoInterval = 2; % 仿真Eb/No的间隔值(dB)
- Eb_NoEnd = 20; % 仿真Eb/No的终止值(dB)
- N_subc = 64; % OFDM 子载波总数
- switch N_subc
- case 1024
- %Idx_used = [-416:-1 1:416]; % 使用的子载波位置编号
- Idx_used = [-512:1:511];
- Idx_pilot = [-400:25:-25 25:25:400]; % 数据OFDM符号中的导频子载波在频率上的位置编号
- PrefixRatio = 27/128; % OFDM循环前缀占有效FFT时间的比例
- case 512
- Idx_used = [-200:-1 1:200];
- Idx_pilot = [-200:25:-25 25:25:200];
- PrefixRatio = 1/4;
- case 64
- %Idx_used = [-26:-1 1:26];
- Idx_used = [-32:1:31];
- Idx_pilot = [-21:14:-7 7:14:21];
- PrefixRatio = 1/4;
- end
- Es = 1; % 在16QAM, 64QAM调制方式下,符号能量都已经被归一化
- Eb = Es/Modulation; % 每比特能量
- fc = 3.5e9; % 载波频率(Hz)
- Bw = 20e6; % 基带系统带宽(Hz)
- fs = 20e6; % 基带抽样频率
- T_sample = 1/fs; % 基带时域样点间隔(s)
- N_used = length(Idx_used); % 使用子载波数
- N_pilot = length(Idx_pilot); % 导频子载波数
- N_data = N_used - N_pilot; % 数据子载波数
- Idx_data = zeros(1,N_data);
- % 得到数据子载波的编号
- m = 1; n = 1;
- for k = 1:length(Idx_used)
- if Idx_used(k) ~= Idx_pilot(m);
- Idx_data(n) = Idx_used(k);
- n = n + 1;
- else
- if m ~= N_pilot
- m = m + 1;
- end
- end
- end
- % 为编程使用方便,调整子载波编号为从1开始,到子载波总数
- Idx_used = Idx_used + N_subc/2 +1;
- Idx_pilot = Idx_pilot + N_subc/2 +1;
- Idx_data = Idx_data + N_subc/2 +1;
- % 数据符号用于同步的导频的取值
- PilotValue = (( rand(N_pilot,1)>.5 )*2 - 1)/sqrt(N_Tx_ant);
- % OFDM符号持续时间
- T_sym = T_sample*( (1 + PrefixRatio)*N_subc );
- N_ant_pair = N_Tx_ant * N_Rx_ant; % 收发天线对的数目
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % 2.2 信道参数定义单元, 每个用户移动台参数不同
- for u = 1:N_user
- % 车辆运动速度, 单位:km/hr. 范围:5km/hr~ 250km/hr. 对应多普勒频移:16.2Hz ~ 810.2Hz
- speed = 5;
- ch{u} = struct('Speed', speed);
- % 多普勒频移, 单位: Hz
- ch{u}.fd = ch{u}.Speed *(1e3/3.6e3)*fc/3e8;
- % 指数衰落的信道功率时延谱, 时延:ns
- ch{u}.Power = 10.^([ 0 -6 -12 -18 -24 -30 ]'./10); % 6径信道每条径的功率
- if N_subc == 1024
- ch{u}.Delay = [ 0 2000 4000 6000 8000 10000 ]'; % 最大多径时延 10us 室外信道
- %ch{u}.Delay = [ 0 1400 2800 4200 5600 7000 ]'; % 最大多径时延 7us 室外信道
- %ch{u}.Delay = [ 0 300 600 900 1200 1500 ]'; % 最大多径时延 1.5us 室外信道
- elseif N_subc == 512
- ch{u}.Delay = [ 0 1000 2000 3000 4000 5000 ]'; % 最大多径时延 5us 室外信道参数
- elseif N_subc == 64 %ch{u}.Delay = [ 0 50 100 150 200 250 ]'; % 最大多径时延 250ns 室内信道参数
- ch{u}.Delay = [ 0 100 200 300 400 500 ]'; % 最大多径时延 500ns 室内信道参数
- end
- Idx_cir = round(ch{u}.Delay/(T_sample*10^9)) + 1; % 时域信道响应的径对应的时域样点位置
- % 室内信道的功率时延谱(HIPERLAN2)
- % ch{u}.Power = [ 0.3240 0.4015 0.0929 0.0961 0.0291 0.0340 0.0060 0.0165];
- % ch{u}.Delay = [ 50 100 150 200 250 300 350 400 ]';
- ch{u}.Power = ch{u}.Power/ sum(ch{u}.Power); % 功率归一化
- % 每个用户每条径对应的样点数
- ch{u}.Delay_sample = round(ch{u}.Delay * 1e-9 * fs);
- ch{u}.N_path = size(ch{u}.Power,1); % 径数
- % 每个用户,各条径对应的莱斯衰落K因子
- % ch{u}.Ricean_K = zeros(N_path,1) ;
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % 2.3 OFDMA收发机算法选择和参数定义单元
- % 1) 信道估计: 单天线信道估计算法,使用导频辅助进行信道估计
- % 1 - 基本LS算法; 2 - LS的DFT改进算法; 3 - 加判决反馈的LS-DFT
- % 4 - 基本MMSE算法; 5 - MMSE的DFT改进算法; 6 - 加判决反馈的MMSE-DFT
- % 7 - SVD分解算法,8 - Robust算法
- % 9 - 自适应滤波器结合单天线信道估计的方法, 10 - EM 方法
- SISO_CE_Method = 1;
- % 使用LS或MMSE的DFT改进算法时,所保留的子载波数
- L_delay = max(ch{u}.Delay_sample) + 1; % 最大多径时延对应的样点数
- % 插值方法: 1 - 线性插值, 2 - 二次插值, 3 - 三次样条插值,
- % 4 - 时域插值, 5 - 低通滤波器插值
- InterpMethod = 3;
- % 多天线信道估计方法,使用导频辅助进行信道估计
- % 1 - 基本LS算法; 2 - LS的改进算法1; 3 - LS的改进算法2; 4 - LS的改进算法3;
- % 5 - 频域区分子载波的方法,使用 SISO_CE_Method 选择的算法,以及 InterpMethod 选择的插值方法
- % 6 - 使用发送多个OFDM符号,线性组合求得多天线信道响应
- MIMO_CE_Method = 1;
- % 在方法6中使用正交导频--1,使用非正交导频--0
- SwitchOrthogonalPilot = 0;
- % 2) 空时编码: 1--空时分组码,2发,码率为1;4发,码率为1/2
- % 2--分层空时码,4发8收,码率为4。
- ST_Code = 2;
- HardOrSoft = 0; % 0 - 分层空时码输出为未判决的星座点,1-- 分层空时码输出为判决后的星座点
- LST_method = 1; % 分层空时码解码算法,1-- SIC-ZF, 2 -- MMSE.
- % 空时处理的编码速率
- if (ST_Code == 1)&(N_Tx_ant == 4) % 4发STBC,码率1/2
- RateSTCoding = 1/2;
- elseif (ST_Code == 2)&(N_Tx_ant == 4) % 4发BLAST,码率4
- RateSTCoding = 4;
- else
- RateSTCoding = 1;
- end
- % 3) 信道编码,速率:1/3, 1/2, 2/3, 3/4
- ChCodingMethod = 1; % 1 - Turbo码+交织 , 2 - 卷积+RS+交织
- Puncture = 0; % 是否凿孔
- if TurnOn.ChannelCoding == 1
- if ChCodingMethod == 1
- RateChCoding = 1/(2 + Puncture); % 编码速率
- elseif ChCodingMethod == 2
- RateChCoding = 1/2;
- end
- else
- RateChCoding = 1;
- end
- % 如果使用Turbo码+交织:
- Dec_alg = 0; % 解码算法
- N1 = 1;
- L_total = N_data*RateChCoding*N1; % 帧长,也是交织长度
- Generator = [ 1 1 1;
- 1 0 1 ]; % 码字生成多项式
- N_iter = 5; % 解码器迭代次数
- [temp, Alpha] = sort(rand(1,L_total)); % 得到交织的顺序序列alpha
- Turbo_frame = L_total - (size(Generator,2) - 1);
- N_Turbo_frame = (Modulation * RateSTCoding * N_ts * N_data_sym_ts)/N1;
- [temp, Alpha2] = sort(rand(1, L_total / RateChCoding * N_Turbo_frame));
- % 如果使用卷积+RS+交织:
- % 假设每个用户的RS码参数相同,均为(204,188,8)
- UserRS_Coding = repmat([255,239,8]',1,N_user);
- TraceBackLen = 3; % 卷积码译码参数
- % 假设每个用户的卷积码trellis 结构体相同
- UserTrellis = repmat( poly2trellis(3,[6 7]),1,N_user );
- % 4) 自适应调制: ,当TurnOn.AdptMod == 1时,
- % 1--自适应调制方法1, 给功率增加最小的子载波分配比特和功率, 子载波分配由AllocMethod确定
- % 2--自适应调制方法2, 按照信道响应降序排列,子载波间争夺比特和功率, 子载波分配由AllocMethod确定
- % 当TurnOn.AdptMod == 0 时,此不起作用, 无自适应调制
- AdptMethod = 1;
- % 子载波分配方法, 1--相邻分配, 2--交织分配, 3---跳频分配 ,4--自适应子载波分配
- AllocMethod = 1;
- % 自适应调制算法中需要的目标误比特率
- TargetBer = 1e-3;
- % 5)定时同步:
- PreNoiseLen = 500; % 为定时算法加的前噪样点数
- PostNoiseLen = 500; % 后噪样点数
- delta_fc = 10e3; % 载波频偏 (Hz)
- % 帧(粗)定时
- % 帧定时算法, 1--单窗口能量检测方法, 2--双窗口能量检测方法 , 3--延时相关方法帧定时
- FrameTiming = 1;
- Window1 = 128; % 帧定时算法的窗口宽度
- Threshold1 = 0.4; % 帧定时算法门限
- Delay1 = 128; % 帧定时延时相关算法的延时样点数
- % 载波频偏粗估计
- WinStart = 128*2;
- WinSize = 128;
- Delay2 = 128*9;
- % 符号定时算法
- Window2 = 256; % 和已知序列求相关,序列的长度
- TimingAhead = 0; % 定时提前的样点数
- % 载波频偏细估计
- WinStart2 = 256;
- WinSize2 = 1024;
- Delay3 = 1280;
- % 6) 测试选项
- % 0 -- 无测试, 加AWGN和瑞利多径信道效应; 1 -- 测试,不加AWGN,仅考虑瑞利多径信道效应;
- % 2 -- 测试,不加瑞利多径信道效应, 仅考虑AWGN;
- ChannelEffectTest = 0;
- end
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % 二. 仿真主体程序部分
- % Eb/No信噪比循环
- snr_idx = 1;
- for Eb_No_dB = Eb_NoStart:Eb_NoInterval:Eb_NoEnd
- Eb_No_dB
- Eb_No = 10^(Eb_No_dB/10);
- var_noise = Eb/(2*Eb_No*RateChCoding); % 噪声样点的功率
- tic; % 计算时间开始
- % OFDM帧/数据包循环
- for frame = 1:N_frame
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % 1. 信道参数产生部分
- % 产生不同用户(cell区分), 不同收发天线对(矩阵的第三维区分),不同OFDM符号
- % 时间(矩阵列区分), 多径信道不同时延径(矩阵行区分)的时域信道响应
- h_time = cell(1,N_user);
- H_freq = cell(1,N_user);
- for u = 1:N_user
- % 得到时域信道的参数
- h_time{u} = channel_gen( ch{u}.Power,ch{u}.fd, T_sym*fs, T_sample, N_sym, ...
- N_frame, frame, N_Tx_ant, N_Rx_ant );
- % 由信道时域响应,得到信道的频域响应
- H_freq{u} = to_freq_channel( h_time{u}, ch{u} ,N_subc ,N_sym, N_Tx_ant,...
- N_Rx_ant,ChannelEffectTest);
- end
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % 2. 发射机部分
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % 多用户数据生成模块
- [user_bit,user_bit_cnt] = user_bit_gen( N_user, N_data ,N_ts, N_data_sym_ts, RateSTCoding,...
- Modulation,RateChCoding,Turbo_frame , N_Turbo_frame , TurnOn.ChannelCoding );
- % 信道编码模块, 包括RS编码, 卷积编码等
- coded_user_bit = channel_coding( user_bit,ChCodingMethod,Dec_alg,L_total,Generator,Puncture,...
- N_iter,RateChCoding,Alpha,Turbo_frame,N_Turbo_frame, UserRS_Coding ,UserTrellis,...
- TraceBackLen,TurnOn.ChannelCoding );
- coded_user_bit{1} = coded_user_bit{1}(Alpha2);
- % 自适应调制和多用户复用模块
- % 单用户情况,有自适应调制
- if TurnOn.AdptMod
- [user_subc_alloc , mod_subc ,pwr_subc, pad_bit_cnt] = adpt_mod_para...
- ( coded_user_bit,N_data_sym,Idx_data,AllocMethod,AdptMethod ,...
- H_freq,var_noise,TargetBer );
- % 多用户情况,使用固定或动态子载波分配,不需要自适应调制
- else
- [user_subc_alloc , mod_subc ,pwr_subc, pad_bit_cnt] = adpt_mod_para...
- ( coded_user_bit,N_data_sym*RateSTCoding ,Idx_data ,AllocMethod );
- end
- % 按照给定的每用户,每子载波的调制方式,进行自适应调制
- mod_sym = modulator(coded_user_bit,user_subc_alloc,mod_subc,...
- pwr_subc, pad_bit_cnt ,N_subc,N_data_sym*RateSTCoding ,TurnOn.AdptMod );
- % 发送分集, 使用空时编码
- st_coded = st_coding( mod_sym, N_Tx_ant, N_data_sym, ST_Code);
- % 在数据符号帧之间插入导频OFDM符号, 并在数据OFDM符号中加间隔的导频
- [pilot_added ,known_pilot] = pilot_insert(st_coded,N_pilot_sym_ts,N_data_sym_ts,N_ts,Pos_pilot_sym,...
- Pos_data_sym,Idx_pilot,PilotValue,N_subc,Idx_used,N_Tx_ant,L_delay,MIMO_CE_Method,SwitchOrthogonalPilot);
- % OFDM调制. 如果使用发送分集,则输出多条天线的信号
- transmit_signal = ofdm_mod(pilot_added,PrefixRatio,N_subc,N_used,N_sym_ts,N_ts,...
- Idx_used,N_Tx_ant,TurnOn.AddChFreq);
- % 成帧,加前导序列
- [transmit_signal, syn_preamble] = framing(transmit_signal,N_syn_preamble,PrefixRatio,N_subc,N_used,...
- Idx_used,N_Tx_ant,TurnOn.AddChFreq);
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % 3. 多天线多径信道部分
- for u = 1:N_user % 多个用户接收机的循环
- % 信道和接收机区分开不同用户的原因:
- % 1) 每个用户(移动台)的信道功率时延谱和衰落系数是不同的, 需要区别
- % 2) 自适应调制和子载波分配算法中, 需要知道每个用户的信道响应
- recv_signal = channel( transmit_signal,h_time{u}, ch{u}, N_Tx_ant, N_Rx_ant,...
- PreNoiseLen, PostNoiseLen , var_noise,N_subc,PrefixRatio,N_sym,...
- delta_fc,T_sample,TurnOn.FreqSyn ,TurnOn.AddChFreq );
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % 4. 接收机部分
- % 接收机帧定时(包检测,粗定时)
- [recv_frame, err_frame_timing] = frame_timing( recv_signal ,Window1, Threshold1,...
- Delay1,PreNoiseLen, PostNoiseLen, N_subc, PrefixRatio, FrameTiming, N_Rx_ant ,...
- TurnOn.Timing ,TurnOn.AddChFreq);
- % 粗频偏估计 (整数倍的频偏估计). 也可以在频域做,使用freq_syn_freqdomain模块
- [coarse_freq_out, offset1] = freq_syn_timedomain( recv_frame, WinStart, WinSize, Delay2, T_sample,...
- N_Rx_ant,TurnOn.FreqSyn ,TurnOn.AddChFreq);
- % 符号定时(精定时)
- [timed_sym , err_sym_timing] = sym_timing( coarse_freq_out ,N_subc, PrefixRatio, N_sym ,...
- N_syn_preamble,syn_preamble,Window2,TimingAhead, N_Rx_ant, TurnOn.Timing ,TurnOn.AddChFreq);
- % 精频偏估计(分数倍的频偏估计),如果粗频偏估计已经满足估计器的MSE要求, 则可以不使用此模块
- % 调用和粗频偏估计相同的函数,只是输入参数不同
- [fine_freq_out,offset2] = freq_syn_timedomain( timed_sym,WinStart2, WinSize2, Delay3, T_sample,...
- N_Rx_ant,TurnOn.FreqSyn ,TurnOn.AddChFreq);
- % OFDM解调
- ofdm_sym = ofdm_demod( fine_freq_out, PrefixRatio, N_subc, N_sym_ts, N_ts , N_Rx_ant ,TurnOn.AddChFreq );
- % 在频域加入信道响应
- ofdm_sym = add_freqdomain_reponse(pilot_added,H_freq{u},N_subc,N_syn_preamble,N_sym,N_Rx_ant,...
- N_Tx_ant,var_noise,ofdm_sym,ChannelEffectTest,TurnOn.AddChFreq);
- % 分离提取数据OFDM符号和导频OFDM符号
- [ data_sym,pilot_sym] = pilot_extract(ofdm_sym,N_subc,N_pilot_sym_ts,N_data_sym_ts,N_ts,Pos_pilot_sym,...
- Pos_data_sym,N_Rx_ant);
- % 频域信道估计器, 如果使用了时域均衡, 则不使用此模块
- [channel_est , mse_ce] = channel_estimator( pilot_sym,known_pilot,SISO_CE_Method,MIMO_CE_Method,...
- L_delay,InterpMethod,H_freq{u},N_Tx_ant,N_Rx_ant,N_subc,N_used,Idx_used,Modulation,var_noise,...
- ch{u},N_ts,N_sym_ts,N_pilot_sym_ts,N_data_sym_ts,Pos_pilot_sym,Pos_data_sym,N_syn_preamble,...
- frame,Idx_cir,TurnOn.ChannelEst ,ChannelEffectTest ,SwitchOrthogonalPilot );
- % 接收机分集处理和空时解码
- st_decoded = st_decoding( data_sym,channel_est,N_subc,N_data_sym, N_Tx_ant, N_Rx_ant ,ST_Code ,...
- Idx_data,RateSTCoding,Modulation,HardOrSoft,LST_method,var_noise,ChannelEffectTest);
- % 根据每用户,每子载波的调制方式,进行解调
- demod_user_bit = demodulator( st_decoded, user_subc_alloc{u} ,mod_subc{u} ,pad_bit_cnt(u),TurnOn.AdptMod);
- % 信道解码, 包括RS解码, 卷积码Viterbi编码等
- demod_user_bit(Alpha2) = demod_user_bit;
- decoded_user_bit{u} = channel_decoding( demod_user_bit,ChCodingMethod,Dec_alg,L_total,Generator,Puncture,...
- N_iter,RateChCoding,Alpha,Turbo_frame,N_Turbo_frame, UserRS_Coding(:,u) ,UserTrellis(u) ,...
- TraceBackLen, user_bit_cnt(u) , TurnOn.ChannelCoding );
- % 本帧,本信噪比下,本用户的性能统计
- bit_err = sum(abs(decoded_user_bit{u} - user_bit{u}));
- ber = bit_err / length(decoded_user_bit{u});
- frame_err(frame, snr_idx) = ( bit_err ~= 0 );
- if TurnOn.FreqSyn
- freq_err = delta_fc - (offset1 + offset2);
- else
- freq_err = NaN;
- end
- user_bit_err{u}(frame,snr_idx) = bit_err;
- mse_ce_acc{u}(frame,snr_idx) = mse_ce;
- mean_nor_H = sum(H_freq{u}(Idx_used,2,1)'* H_freq{u}(Idx_used,2,1))/N_used;
- mean_nor_H = sum(abs(mean_nor_H))/N_Rx_ant;
- nmse_ce_acc{u}(frame,snr_idx) = mse_ce/mean_nor_H ;
- frame_timing_acc{u}(frame,snr_idx) = err_frame_timing ;
- freq_syn_acc{u}(frame,snr_idx) = freq_err ;
- end % 多个用户接收机的循环结束
- % 实时显示仿真性能
- fprintf('Eb/No:%d dBtFrame No.:%d Err Bits:%dtBER:%ftCh.Est. MSE:%f Timing Err(Sample):%dtFreq.Syn. Err(Hz):%dn',...
- Eb_No_dB, frame, bit_err,ber, mse_ce, err_frame_timing , freq_err);
- end % OFDM帧
- ber_snr = sum(user_bit_err{u}(:,snr_idx))/(length(decoded_user_bit{u})*N_frame);
- fer_snr = sum(frame_err(:,snr_idx))/(N_frame);
- mse_snr = sum(mse_ce_acc{u}(:,snr_idx))/(N_frame);
- fprintf('nStatistics for the current Eb/No:t');
- fprintf('BER:%ft FER:%ft Ch.Est. MSE:%fn',ber_snr,fer_snr,mse_snr);
- timer(snr_idx) = toc; % 计算时间结束
- time_passed = round(sum(timer)/60);
- time_left = round( (length([Eb_NoStart:Eb_NoInterval:Eb_NoEnd]) - snr_idx)*time_passed/snr_idx );
- fprintf('nTime Passed:t%d mint Time Left:t %d minnnn',time_passed,time_left);
- snr_idx = snr_idx + 1;
- save saved_data.mat; % 保存数据
- end % Eb/No信噪比循环结束
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % 5. 性能评估部分,可以保存需要的数据,并对目标性能数据进行操作
- % 如画图, 比较,进一步计算得到结论等
- performance_eval;
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- % 仿真程序结尾