OFDM 系统在 AWGN 信道下对不同载波频率偏移 （CFO） 的 BER 灵敏度研究（Matlab代码实现）

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本文目录如下：

目录

1 概述

2 运行结果

3 参考文献

4 Matlab代码实现

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1 概述

OFDM系统是一种常用的调制技术，可以有效地抵抗多径衰落和频率选择性衰落等信道影响。然而，当OFDM系统遇到载波频率偏移（CFO）时，其性能可能会受到影响。

CFO是指接收端的载波频率与发送端的载波频率之间存在的偏移。这种偏移可能是由于时钟不同步、多普勒效应或其他因素引起的。CFO会导致接收端无法正确地对接收到的信号进行解调，从而影响系统的性能。

在AWGN信道下，OFDM系统对CFO的BER灵敏度可以通过仿真或理论分析进行研究。一种常见的方法是通过引入CFO来模拟实际情况，并测量系统在不同CFO值下的误码率（BER）。

研究表明，当CFO较小时，OFDM系统的性能受到的影响较小。但是随着CFO的增大，系统的性能会逐渐下降。当CFO超过一定阈值时，系统的性能可能会急剧下降，甚至无法正常工作。

为了减小CFO对OFDM系统性能的影响，可以采取一些技术手段，如引入导频信号进行载波频率估计和校正、采用自适应等化器来抵消频偏等。

总之，OFDM系统在AWGN信道下对不同载波频率偏移（CFO）的BER灵敏度研究可以帮助我们了解系统的性能限制，并为系统设计和性能优化提供指导。

2 运行结果

部分代码：

xt = 2*x -1; 
            xt = (nFFT/sqrt(nDSC))*ifft(fftshift(xt),nFFT); % else use 'measured' awgn
            xtt = [xt(end-nCP+1:end) xt];
            % Gaussian noise of unit variance, 0 mean
            nt = 1/sqrt(2)*(randn(1,nTot) + 1i*randn(1,nTot));
            yr = sqrt(nTot/nFFT)*xtt + 10^(-EsN0dB(n)/20)*nt;
            % applying CFO
            yr =(exp(1i*2*pi*CFO(ii)*(0:length(yr)-1)/nFFT)).*yr;
            % Receiver processing
            yr = yr(nCP+1:end);
            yr = (nDSC/sqrt(nFFT))*fftshift(fft(yr,nFFT));
            yr = yr > 0; % demodulating
            berrors = berrors + length(find((yr-x)~=0));
        end
        toc;
       BER(ii,n) = berrors/(nFFT*MC);
    end
    
end

semilogy(EbN0dB,BER,'-.ob','LineWidth',2); hold on; grid on; 
title('BER sensitivity Vs CFO under AWGN');
% theoratical calculations
dataenc = 'nondiff';
EbNo = EbN0dB;
M = 2;
ThBer = berawgn(EbNo,'psk',M,dataenc);
semilogy(EbNo, ThBer,'-*r','LineWidth',2); xlabel('Eb/N0');ylabel('BER');

3 参考文献

文章中一些内容引自网络，会注明出处或引用为参考文献，难免有未尽之处，如有不妥，请随时联系删除。

[1]周鹏,赵春明,史志华,等.AWGN信道中载波频偏影响下的PCC-OFDM系统性能分析[J].中国科学(E辑:信息科学), 2007, 37(10):1339.DOI:10.1360/zf2007-37-10-1339.

[2]隋天宇,李宇,袁兆凯,等.OFDM系统中一种载波频率偏移估计与补偿方法研究[C]//中国声学学会青年学术会议.2009.DOI:ConferenceArticle/5aa0093cc095d72220634e05.

4 Matlab代码实现