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Basis-OFDM ohne zyklisches Präfix

OFDM sendet gleichzeitig nah beieinanderliegende orthogonale Hilfsträgersignale überlappender Sinuskurven. Zuerst werden die Übertragungsdaten codiert und moduliert, in der Regel in QAM-Symbole. Diese Symbole werden in Frequenzintervalle gleichen Abstands geladen. Danach wird eine inverse schnelle Fourier-Transformation (Inverse Fast Fourier Transform, IFFT) angewendet, um das Signal in orthogonale überlappende Sinuskurven (Hilfsträger) im Zeitbereich zu transformieren. Da die einzelnen Hilfsträger schmalbandig sind und das Flat Fading durchlaufen haben, ist für den Ausgleich auf Empfängerseite nur eine Abzweigung pro Hilfsträger erforderlich.

Erstellen Sie ein einfaches OFDM-System unter Verwendung des 16-QAM-Einzelträgersignals als OFDM-Modulatoreingabe. Ein Stamm-Blatt-Diagramm zeigt, dass alle Frequenzintervalle Daten enthalten.

bps = 4;    % Bits per symbol
M = 2^bps;  % 16QAM
nFFT = 128; % Number of FFT bins

txsymbols = randi([0 M-1],nFFT,1);
txgrid = qammod(txsymbols,M,UnitAveragePower=true);
txout = ifft(txgrid,nFFT);
stem(1:nFFT,real(txout))

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type stem.

Filtern Sie die Übertragungsdaten über einen AWGN-Kanal mit minimalem Rauschen. Beim OFDM-Empfang wird die Übertragungsverarbeitung rückgängig gemacht. Wenden Sie eine FFT- und QAM-Demodulation an und überprüfen Sie dann, ob die empfangenen Symbole mit den gesendeten Symbolen übereinstimmen.

rxin = awgn(txout,40);
rxgrid = fft(rxin,nFFT);
rxsymbols = qamdemod(rxgrid,M,UnitAveragePower=true);
if isequal(txsymbols,rxsymbols)
    disp("Recovered symbols match the transmitted symbols.")
else
    disp("Recovered symbols do not match transmitted symbols.")
end
Recovered symbols match the transmitted symbols.

Alle Intervalle der IFFT wurden mit Daten für diese Übertragung gefüllt. In praktischen Systemen bleiben Randbereiche häufig leer, um als Sicherheitsbänder zu dienen. Zudem können einige Bereiche zum Senden bestimmter Leitsignale verwendet werden. Die Kombination aus Sicherheitsband und Leitsignalen hilft bei Synchronisation und Ausgleich.

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