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サイクリック プレフィックスのない標準 OFDM

ステップ 5 - 2: MATLAB を使用した OFDM 変調

OFDM は、オーバーラップする正弦波からなる近接した直交サブキャリア信号を同時に送信します。送信データは、まず (通常は QAM シンボルに) 符号化され変調されます。これらのシンボルは、等間隔の周波数ビンに読み込まれた後、逆高速フーリエ変換 (IFFT) が適用され、その信号が、時間領域で直交しオーバーラップする正弦波 (サブキャリア) に変換されます。個々のサブキャリアは狭帯域であり、フラット フェージングが発生するため、受信側のイコライズはサブキャリアごとに 1 タップで済みます。

単一搬送波の 16QAM 信号を OFDM 変調器入力として使用して、単純な OFDM システムを作成します。ステム プロットは、すべての周波数ビンにデータが含まれていることを示します。

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))

最小限のノイズで AWGN チャネルを通して、送信データをフィルター処理します。OFDM 受信は、送信とは逆の処理を行います。FFT および QAM 復調を適用し、受信シンボルが送信シンボルと一致することを確認します。

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.

IFFT のすべてのビンは、この送信のデータで埋まります。実際のシステムでは、エッジ ビンを空のままにしてガード バンドとすることが多く、一部のビンは特定のパイロット信号を送信するために使用できます。ガード バンドとパイロット信号の組み合わせは、同期とイコライズに役立ちます。

参考

関数

• fft | ifft

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外部の Web サイト

• OFDM とは? - MATLAB & Simulink

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