數(shù)字音頻廣播OFDM研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、傳統(tǒng)廣播因使用模擬信號(hào)的處理方式導(dǎo)致其擴(kuò)展性不佳，頻譜利用率不高。進(jìn)而發(fā)展出數(shù)字化廣播，它全部采用數(shù)字化的信息處理方式，具有抗噪聲干擾性好、音質(zhì)失真小、頻譜利用率高、覆蓋范圍廣以及高速移動(dòng)接收性能好等優(yōu)點(diǎn)。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已逐步實(shí)現(xiàn)從模擬廣播全面轉(zhuǎn)化為數(shù)字廣播的發(fā)展局面，我國(guó)也于2013年發(fā)布調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)擬稿。
　　本文根據(jù)數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，以信道編碼和調(diào)制子系統(tǒng)為研究對(duì)象，完成數(shù)據(jù)的編碼與調(diào)制系統(tǒng)的方案設(shè)

2、計(jì)。開(kāi)展傳輸信道中各個(gè)編碼模塊功能實(shí)現(xiàn)以及采用正交頻分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)編碼數(shù)據(jù)調(diào)制的研究。
　　本文主要內(nèi)容如下：
　?。?）數(shù)據(jù)信道編碼與調(diào)制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)
　　通過(guò)學(xué)習(xí)編碼和調(diào)制的理論知識(shí)，掌握信道編碼各模塊的功能。在此基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)字廣播的信道編碼與調(diào)制進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。研究信道編碼的實(shí)現(xiàn)算法及難點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況，針對(duì)各項(xiàng)問(wèn)題確定擾碼、卷積編碼、星座映射、交織和調(diào)制等模塊的設(shè)計(jì)方案。其中使用OFDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)編碼數(shù)據(jù)的調(diào)制，

3、 OFDM技術(shù)能夠?qū)⑿诺婪譃槿舾烧蛔有诺纴?lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這種正交性能夠有效對(duì)抗信道間的干擾。
　?。?）編碼模塊和調(diào)制模塊的功能仿真及性能研究
　　根據(jù)方案設(shè)計(jì)的各方面要求，使用MATLAB完成信道編碼中擾碼模塊、卷積編碼模塊、交織模塊和星座映射模塊的功能仿真，并且驗(yàn)證了信道編碼中糾錯(cuò)編碼的設(shè)計(jì)方案能夠提高抵抗突發(fā)錯(cuò)誤干擾的能力。首先根據(jù)參數(shù)要求編寫(xiě)擾碼模塊M文件，實(shí)現(xiàn)擾碼器功能，進(jìn)而對(duì)信息序列進(jìn)行加擾。其次編寫(xiě)在加入噪聲

4、信道中16QAM調(diào)制及解調(diào)的程序，實(shí)現(xiàn)其功能，得到解調(diào)接收信號(hào)的散點(diǎn)圖和誤比特率性能曲線圖。在完成16QAM調(diào)制解調(diào)的基礎(chǔ)之上加入卷積編碼進(jìn)行仿真，并使用軟判決和硬判決兩種解碼方式。從仿真結(jié)果可以看出加入卷積編碼作為糾錯(cuò)碼以后，在同樣的噪聲信道中傳輸，包含卷積編碼的傳輸誤比特率低于不包含卷積編碼的誤比特率。其中使用硬判決譯碼方式的傳輸性能提高大約3dB，而使用軟判決譯碼方式的傳輸性能比硬判決譯碼性能提高約2dB。完成卷積編碼的功能仿真后

5、再加入交織編碼，以提高傳輸中對(duì)抗隨機(jī)錯(cuò)誤干擾的能力。采取編寫(xiě)自定義函數(shù)產(chǎn)生隨機(jī)排列矢量的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交織編碼。通過(guò)仿真分析得到加入交織編碼比未加入交織編碼的傳輸性能提高約2dB?？梢?jiàn)糾錯(cuò)編碼和交織編碼結(jié)合使用時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行可靠的傳輸，降低發(fā)生突發(fā)隨機(jī)錯(cuò)誤的可能性。最后根據(jù)方案要求，編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)編碼和OFDM系統(tǒng)的整體仿真。仿真驗(yàn)證結(jié)果表明擾碼、卷積編碼、交織算法和星座映射等模塊的設(shè)計(jì)方案能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期功能，并且性能良好。