MATLAB实现OFDM数字通信系统仿真与误码率分析

资 源 简 介

本项目使用MATLAB完整仿真OFDM数字通信系统，涵盖随机数据生成、QAM/PSK调制、IFFT变换等核心模块，通过误码率性能分析验证系统可靠性，适用于通信系统教学与研究。

详 情 说 明

MATLAB OFDM 数字通信系统仿真与误码率性能分析

项目介绍

本项目利用MATLAB实现了一个完整的正交频分复用（OFDM）数字通信系统链路级仿真平台。该仿真系统能够模拟从二进制数据生成到最终误码率分析的完整通信流程，通过改变系统参数（如调制方式、信道条件、信噪比等），用户可以深入分析OFDM系统在不同场景下的传输性能。

功能特性

• 完整链路仿真：实现包含发射机、信道、接收机的端到端OFDM系统仿真。
• 灵活的参数配置：支持自定义子载波数量、循环前缀长度、调制阶数（QPSK、16QAM等）、信道模型和信噪比范围。
• 多径信道模拟：能够模拟具有特定时延分布和多普勒频移的多径衰落信道与加性高斯白噪声。
• 全面的性能分析：计算并对比不同信噪比条件下的系统误码率。
• 丰富的可视化结果：生成信噪比-误码率曲线、发送/接收信号星座图、OFDM信号时频域图以及信道冲激响应图。

使用方法

1. 参数设置：在运行主程序前，根据仿真需求，在主脚本文件开头的参数配置区修改相关参数。主要包括：

* N：OFDM子载波数量（例如64, 128, 256） * CP_len：循环前缀长度 * mod_order：调制方式（例如4对应QPSK，16对应16QAM） * SNR_dB：需要仿真的信噪比范围（例如0:2:20） * num_bits：每次蒙特卡洛仿真传输的总比特数

1. 运行仿真：在MATLAB命令窗口中执行主脚本。程序将自动完成多次蒙特卡洛仿真循环。
2. 查看结果：仿真结束后，程序会自动显示和分析关键结果，包括各信噪比下的误码率数值列表以及多种性能分析图表。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2016a 或更高版本
• 必要工具箱：无特殊工具箱依赖，核心仿真基于MATLAB基础函数。

文件说明

主程序脚本整合了OFDM通信系统仿真的全部核心流程。它首先根据用户预设的参数进行初始化，随后依次执行随机二进制数据序列的生成与分组映射、QAM/PSK数字调制、通过IFFT变换生成OFDM时域信号并添加循环前缀。接着，模拟信号经过多径衰落和加性高斯白噪声信道。在接收端，程序完成同步与循环前缀去除、FFT变换回频域、信道估计与均衡、信号解调以及数据比特流恢复。最终，通过比对发送与接收数据计算误码率，并绘制性能曲线与信号特征图进行可视化分析。