初識(shí)MIMO-OFDM（三）：完整的MIMO-OFDM仿真

零.緣起

MIMO-OFDM的仿真是一個(gè)大的不能再大的話題了，寫得好的仿真平臺(tái)是可以賺大錢的，我后續(xù)也會(huì)更新一個(gè)著名仿真平臺(tái)的學(xué)習(xí)博客，不過我們這里先來學(xué)習(xí)一下陳老濕在通信家園看到的這個(gè)仿真https://zhuanlan.zhihu.com/p/392827532。這個(gè)博客主要是希望梳理每一個(gè)函數(shù)，然后給出2*2Alamouti+OFDM完整的仿真流程。
代碼地址：https://github.com/liu-zongxi/MIMO_OFDM_simulation

發(fā)射機(jī)

一. 發(fā)射機(jī)步驟一：生成所需要發(fā)送的數(shù)據(jù)

%-----------------------生成比特-----------------%
%-----------------------author:lzx-------------------------%
%-----------------------date:2022年5月5日14點(diǎn)33分-----------------%
function Frame_bit = FrameBitGenerator(N_data, N_user, N_mod, N_symbol)
% 輸入
% N_data:一個(gè)符號(hào)中要發(fā)送的符號(hào)數(shù)
% N_user:用戶數(shù)
% N_mod:調(diào)制數(shù)
% N_symbol:一幀中有多少個(gè)符號(hào)
% 輸出
% Frame_bit:一個(gè)（1，N_user）的結(jié)構(gòu)體，包含data和num兩個(gè)field，分別表示每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
    N_bit_per_symbol = N_mod * N_data;
    % 可以選擇用戶比特分布為：
    % 1) 所有用戶比特相同。 
    N_bit_per_user_per_symbol = repmat(N_bit_per_symbol/N_user,1,N_user);

    % 2) 用戶按照比例 (1:N_user)/((1 + N_user)*N_user/2) 發(fā)送比特?cái)?shù)據(jù)
    % 目的是為了仿真不同用戶的信息比特長(zhǎng)度不同的情況,也可以修改得到其他的用戶數(shù)據(jù)比例
    % N_bit_per_user_per_symbol = round([1:N_user]/((1 + N_user)*N_user/2) * N_bit_per_symbol);
    N_bit_per_user = N_bit_per_user_per_symbol * N_symbol;
    for iuser = 1:N_user
        % frame_bit_temp{iuser} = rand(N_bit_per_user(iuser), 1) > 0.5;
        Frame_bit(iuser).data = rand(N_bit_per_user(iuser), 1) > 0.5;
        Frame_bit(iuser).num = N_bit_per_user(iuser);
    end
end

該函數(shù)主要是生成所需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，這里是為了擴(kuò)展性用了結(jié)構(gòu)體，實(shí)際上該仿真根本無法處理不同長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)。

一個(gè)OFDM符號(hào)所承載的比特?cái)?shù)是他用于data傳輸?shù)淖虞d波數(shù)*調(diào)制數(shù)

由于四個(gè)用戶等分?jǐn)?shù)據(jù)，因此每個(gè)用戶收到數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)都要被除以N_user

最后我們得到的數(shù)據(jù)形式是

（N_data*N_mod/N_user*N_symbol, N_user）

二.發(fā)射機(jī)步驟二：子載波分配

%-----------------------子載波分配-----------------%
%-----------------------author:lzx-------------------------%
%-----------------------date:2022年5月5日16點(diǎn)35分-----------------%
function [index_data_per_user, Frame_zero_padding]=SubcarrierAllocation(Frame_bit_coded, index_data, N_data, N_user,N_symbol, N_mod, type_alloc)
Frame_zero_padding = cell(1,N_user);
index_data_per_user = cell(1,N_user);
% 計(jì)算填零的個(gè)數(shù)
N_subcarrier_per_user = N_data / N_user;    % 平均分配,每個(gè)用戶所被分配的子載波個(gè)數(shù)
for iuser = 1:N_user
    N_zero_padding = N_mod * N_subcarrier_per_user * N_symbol - Frame_bit_coded(iuser).num;
    % 子載波分配方式，這里只給出相鄰分配
    if type_alloc == "neighbour"
        index_data_per_user{iuser} = index_data((iuser-1)*N_subcarrier_per_user + 1: iuser*N_subcarrier_per_user)';
    end
    Frame_zero_padding{iuser} = [Frame_bit_coded(iuser).data; zeros(N_zero_padding, 1)];
end

該函數(shù)還是裝神弄鬼了，他輸出的是針對(duì)步驟一所得到的（N_data*N_mod/N_user*N_symbol, N_user）的數(shù)據(jù)，每一列的每一個(gè)symbol使用編號(hào)多少的子載波進(jìn)行發(fā)送？

原仿真里給出了多種分配方式，但我這里單純是實(shí)現(xiàn)一下，就是按照順序分配的

最終輸出的index_data_per_user是一個(gè)（N_data/N_user，N_user）的矩陣

Frame_zero_padding是一個(gè)零填充幀，如果現(xiàn)實(shí)情況中不是像我們步驟一中恰好生成那么多比特呢？這時(shí)要用0把他填滿

三.發(fā)射機(jī)步驟三：調(diào)制

%-----------------------調(diào)制函數(shù)---------------------%
%-----------------------author:lzx--------------------------%
%-----------------------date:2022年5月5日23點(diǎn)22分-----------------%
function Frame_mod = Modulator(Frame_zero_padding, index_data_per_user, N_data, N_user, N_symbol, N_mod, N_subcarrier)

Frame_mod = zeros(N_subcarrier, N_symbol);
N_subcarrier_per_user = N_data / N_user;
for iuser = 1:N_user
    for isymbol = 1:N_symbol
        L_symbol = N_subcarrier_per_user* N_mod;
        index_symbol = (isymbol-1)*L_symbol+1 : isymbol*L_symbol;
        Symbol = Frame_zero_padding{iuser}(index_symbol);
        Symbol_premod = reshape(Symbol, N_mod, N_subcarrier_per_user);
        Symbol_mod = SymbolModulator(Symbol_premod);
        Frame_mod(index_data_per_user{iuser}, isymbol) = Symbol_mod.';
    end
end

%-----------------------MIMO-OFDM主函數(shù)---------------------%
%-----------------------author:lzx--------------------------%
%-----------------------date:2022年5月5日10點(diǎn)29分-----------------%
function Symbol_mod = SymbolModulator(Symbol_premod)

N_mod = size(Symbol_premod,1);

switch N_mod
    % BPSK調(diào)制
    case 1
        matrix_mapping = [-1 1];
        Symbol_mod = matrix_mapping(Symbol_premod + 1);
    % QPSK調(diào)制
    case 2
        %　比特的映射關(guān)系,00:-3/4*pi,01:3/4*pi,10: -1/4*pi,11: 1/4*pi
        matrix_mapping = exp(1j*[-3/4*pi 3/4*pi -1/4*pi 1/4*pi]);
        index_mod = [2 1]*Symbol_premod;
        %　把輸入比特映射為符號(hào)
        Symbol_mod = matrix_mapping(index_mod + 1);
    % 8PSK調(diào)制
    case 3
        matrix_mapping = exp(1j*[0  1/4*pi 3/4*pi 1/2*pi  -1/4*pi -1/2*pi pi -3/4*pi ]);
        index_mod = [4 2 1]*Symbol_premod ;
        %　把輸入比特映射為符號(hào)
        Symbol_mod = matrix_mapping(index_mod + 1);
    % 16QAM調(diào)制
    case 4
        % 映射關(guān)系參見說明文檔
        m=1;
        for k=-3:2:3
            for l=-3:2:3
                % 對(duì)符號(hào)能量進(jìn)行歸一化
                matrix_mapping(m) = (k+1j*l)/sqrt(10);
            m=m+1;
            end
        end
        matrix_mapping = matrix_mapping([0 1 3 2 4 5 7 6 12 13 15 14 8 9 11 10]+1);
        index_mod = [8 4 2 1]*Symbol_premod ;
        Symbol_mod = matrix_mapping(index_mod + 1);
    % 64QAM調(diào)制         
    case    6
        % 映射關(guān)系參見說明文檔
        m=1;
        for k=-7:2:7
            for l=-7:2:7
                % 對(duì)符號(hào)能量進(jìn)行歸一化
                matrix_mapping(m) = (k+1j*l)/sqrt(42); 
            m=m+1;
            end
        end
        matrix_mapping = matrix_mapping(...
         [[ 0  1  3  2  7  6  4  5]...
         8+[ 0  1  3  2  7  6  4  5]... 
         24+[ 0  1  3  2  7  6  4  5]...
         16+[ 0  1  3  2  7  6  4  5]...
         56+[ 0  1  3  2  7  6  4  5]...
         48+[ 0  1  3  2  7  6  4  5]...
         32+[ 0  1  3  2  7  6  4  5]...
         40+[ 0  1  3  2  7  6  4  5]]+1);
        index_mod = [32 16 8 4 2 1]*Symbol_premod ;
        Symbol_mod = matrix_mapping(index_mod + 1);
end

該函數(shù)是一個(gè)調(diào)制函數(shù)

分為兩部分，首先在Frame選出一個(gè)user一個(gè)symbol所需要發(fā)送的比特，改變形狀后進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后放入步驟二所獲得的對(duì)應(yīng)的子載波中。

進(jìn)行調(diào)制輸入比特為（N_mod, N_subcarrier_per_user），輸出一個(gè)（1，N_subcarrier_per_user），然后反轉(zhuǎn)后放入到對(duì)應(yīng)子載波中

調(diào)制采用的是非常巧妙的方式，首先獲得格雷碼的映射，然后一一對(duì)應(yīng)，可惜仔細(xì)學(xué)習(xí)一下該函數(shù)。

四.步驟四：Alamouti編碼

%-----------------------STBC時(shí)空塊碼-----------------%
%-----------------------author:lzx-------------------------%
%-----------------------date:2022年5月5日15點(diǎn)52分-----------------%
function Frame_STBC = STBCCoding(Frame_mod, N_subcarrier, N_symbol, N_Tx)
Frame_STBC = zeros(N_subcarrier, N_symbol, N_Tx);
if (mod(N_symbol,N_Tx))
    error('空時(shí)編碼器輸入符號(hào)不匹配,子程序st_coding出錯(cuò)');
else
    for ispace = 1:N_symbol/N_Tx
        if N_Tx == 2
            X1=Frame_mod(:,(ispace-1)*N_Tx+1);%取第一列，即第一個(gè)OFDM符號(hào)
            X2=Frame_mod(:,(ispace-1)*N_Tx+2);%取第二列，即第二個(gè)OFDM符號(hào)
            Symbol_STBC = [X1 X2;-conj(X2) conj(X1)];%alamouti編碼
        elseif N_Tx == 4
            X1=Frame_mod(:,(ispace-1)*N_Tx+1);%取第一列，即第一個(gè)OFDM符號(hào)
            X2=Frame_mod(:,(ispace-1)*N_Tx+2);%取第二列，即第二個(gè)OFDM符號(hào)
            X3=Frame_mod(:,(ispace-1)*N_Tx+3);%取第一列，即第一個(gè)OFDM符號(hào)
            X4=Frame_mod(:,(ispace-1)*N_Tx+4);%取第二列，即第二個(gè)OFDM符號(hào)
            Symbol_STBC = [ X1 X2 X3  X4;...
                            -X2 X1 -X4 X3;...
                            -X3 X4 X1 -X2;...
                            -X4 -X3 X2 X1;...
                            conj(X1) conj(X2) conj(X3) conj(X4);...
                            -conj(X2) conj(X1) -conj(X4) conj(X3);...
                            -conj(X3) conj(X4) conj(X1) -conj(X2);...
                            -conj(X4) -conj(X3) conj(X2) conj(X1)];
        end
        for iant = 1:N_Tx
            Symbol_STBC_per_ant = reshape(Symbol_STBC(:,iant), N_subcarrier, N_Tx);
            Frame_STBC(:, (ispace-1)*N_Tx+1:ispace*N_Tx, iant) = Symbol_STBC_per_ant;
        end
    end
end

這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的STBC編碼，每次取出相鄰的兩個(gè)symbol的符號(hào)（同時(shí)包含導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)，就是一個(gè)完整的symbol）（因?yàn)檫@才滿足Alamouti編碼0時(shí)刻和T時(shí)刻的要求）。然后進(jìn)行STBC的編碼把原本（N_subcarrier，2）變?yōu)椋?*N_subcarrier，2）。之后對(duì)于編碼后的每一列，是由一根天線發(fā)送的，把每一列reshape成（N_subcarrier， 2）（這個(gè)2是因?yàn)?*2編碼），放入總矩陣中，當(dāng)每一列都擺放后，得到一個(gè)（N_subcarrier，2，2）的矩陣，這其中第二個(gè)2是由于這個(gè)2是因?yàn)?*2編碼，第三個(gè)2是由于兩根天線，其實(shí)是一樣的。

當(dāng)所有的symbol都被取出后，最后得到一個(gè)（N_subcarrier，N_symbol，2）的矩陣，這就是編碼結(jié)果了。

從結(jié)果上來看，它將原本（N_subcarrier，N_symbol）個(gè)信號(hào)生成為了（N_subcarrier，N_symbol，2）個(gè)信號(hào)，給兩個(gè)天線分別發(fā)送，這就是發(fā)射分集。

五.步驟五：OFDM調(diào)制

%-----------------------調(diào)制函數(shù)---------------------%
%-----------------------author:lzx--------------------------%
%-----------------------date:2022年5月6日21點(diǎn)11分-----------------%
function Frame_transmit = OFDMModulator(Frame_pilot, N_sym, N_subcarrier, N_symbol, N_Tx, N_GI)

Frame_transmit = zeros(1,N_sym*N_symbol,N_Tx);

for iant = 1:N_Tx
    % ifft乘sqrt(N_subc)以保證變換前后能量不變
    % 我們假設(shè)頻域的樣點(diǎn)是在[-fs/2  fs/2]中的, fs是采樣頻率
    % 使用fftshift函數(shù)目的是使得變換前的頻域樣點(diǎn)轉(zhuǎn)換到[0 fs]中,以滿足IFFT變換的要求
    Frame_TD = sqrt(N_subcarrier) * ifft( fftshift( Frame_pilot(:,:,iant), 1 ) );
    Frame_CP = Frame_TD(N_subcarrier - N_GI + 1:N_subcarrier ,:);
    Frame_withCP = [Frame_CP; Frame_TD];
    % 轉(zhuǎn)換為串行信號(hào)
    Frame_transmit(:,:,iant) = reshape( Frame_withCP, 1, N_sym*N_symbol);
end

該函數(shù)是對(duì)信號(hào)進(jìn)行OFDM調(diào)制，調(diào)制按照天線來進(jìn)行，將（N_subcarrier，N_symbol）大小的數(shù)據(jù)在列這一維上做fftshift然后進(jìn)行ifft，這樣還會(huì)得到（N_subcarrier，N_symbol）的數(shù)據(jù)，然后加CP，CP的大小是（N_GI, N_symbol），疊在數(shù)據(jù)的頭上，最后，發(fā)送時(shí)轉(zhuǎn)換為串行信號(hào)，發(fā)送一個(gè)（1，(N_GI+N_subcarrier)*N_symbol）的信號(hào)，多跟天仙的結(jié)果是（1，(N_GI+N_subcarrier)*N_symbol，2）.

這里為什么要做并串轉(zhuǎn)換呢？實(shí)際上就是按順序發(fā)送symbol，因?yàn)樘炀€一次只能發(fā)送一個(gè)symbol呀~

信道

一.信道步驟一：加噪

這已經(jīng)是老生常談了

 Power_transmit = var(Frame_transmit);%發(fā)送信號(hào)功率
 N_noise = size(Frame_transmit,2);
 noise = NoiseGenerator(EbN0, Power_transmit, N_noise);
 Frame_noise = Frame_transmit+noise;

%-----------------------生成高斯噪聲---------------------%
%-----------------------author:lzx--------------------------%
%-----------------------date:2022年5月6日22點(diǎn)43分-----------------%
function noise = NoiseGenerator(EbN0, Power_transmit, N_noise)
sigma = sqrt(Power_transmit/(2*EbN0));%標(biāo)準(zhǔn)差sigma
noise_real = randn(1,N_noise,2);
noise_real(:,:,1)=noise_real(:,:,1).*sigma(1);
noise_real(:,:,2)=noise_real(:,:,2).*sigma(2);
noise_imag = randn(1,N_noise,2);
noise_imag(:,:,1)=noise_imag(:,:,1).*sigma(1);
noise_imag(:,:,2)=noise_imag(:,:,2).*sigma(2);
noise=complex(noise_real,noise_imag);%復(fù)噪聲序列

其實(shí)這個(gè)代碼是比較愚蠢的，生成和發(fā)送信號(hào)等大的一個(gè)噪聲矩陣，不詳細(xì)說了

二.信道步驟二：信道

沒有仿真的坐而論道，希望各位大佬指教

這個(gè)仿真里。。。。。居然沒有信道模型，這其實(shí)是我最想知道的一個(gè)模型

目前對(duì)于信道的仿真，我們是割裂的。

在SISO-OFDM中，我們采用的是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的TDL模型，他的大小是（1，Tau_max），然后進(jìn)行卷積

在MIMO中，我們使用的是一個(gè)平坦信道，他是一個(gè)（N_Rx,NTx）的信道，直接進(jìn)行相乘

那么在MIMO-OFDM中如何進(jìn)行結(jié)合？因?yàn)槊恳粋€(gè)子載波都應(yīng)該對(duì)應(yīng)著一個(gè)子信道，信道的數(shù)量應(yīng)該是(N_subcarrier, N_Tx*N_Rx);但這應(yīng)該如何仿真呢？

接收機(jī)

首先要明確，接收機(jī)有N_user個(gè)

一. 步驟一：OFDM解調(diào)

%-----------------------OFDM的接收---------------------%
%-----------------------author:lzx-------------------------%
%-----------------------date:2022年5月5日16點(diǎn)35分-----------------%
function Frame_recieve = OFDMDemodulator(Frame_noise, N_sym, N_subcarrier,N_symbol,N_Rx, N_GI)
Frame_recieve = zeros(N_subcarrier,N_symbol,N_Rx);

for iant = 1:N_Rx
    Frame_symbol = reshape(Frame_noise(1,:,iant), N_sym, N_symbol);
    Frame_noGI = Frame_symbol(N_GI+1:end, :);
    % fft乘1/sqrt(N_subc)以保證變換前后能量不變
    % 我們假設(shè)頻域的樣點(diǎn)是在[-fs/2  fs/2]中的, fs是采樣頻率
    % fftshift目的是使得變換后的頻域樣點(diǎn)在[-fs/2  fs/2]中,而不是[0 fs]中
    Frame_recieve(:,:,iant) = fftshift(1/sqrt(N_subcarrier) * fft( Frame_noGI ), 1);
end
% Frame_recieve = Frame_FD(:, 1:N_symbol ,:);     % 數(shù)據(jù)OFDM符號(hào), 包括導(dǎo)頻符號(hào)

作為天線，自然應(yīng)該按天線處理

接收到的信號(hào)重新串并轉(zhuǎn)換為（N_sym, N_symbol)，因?yàn)槲覀兛隙ㄊ且粋€(gè)symbol一個(gè)symbol接收到的，去掉CP然后反做fft即可

最后得到的輸出是（N_subcarrier，N_symbol），按天線接收后，得到的是（N_subcarrier，N_symbol，2）不過我這里存在疑問，接收端如何能分開發(fā)射端兩根天線？我對(duì)此感到不解

二. 接收機(jī)二：STBC解碼

%-----------------------STBC解碼---------------------%
%-----------------------author:lzx-------------------------%
%-----------------------date:2022年5月7日10點(diǎn)07分-----------------%
function Frame_decoded = STBCDecoding(Frame_recieve, H, N_subcarrier, N_Tx,N_Rx, N_symbol)
Frame_decoded = zeros(N_subcarrier, N_symbol);
% 把H_freq轉(zhuǎn)化為空時(shí)譯碼器的輸入格式,為一個(gè)N_subc*N_ant_pair的矩陣,每列表示:
% 1-->1 ,1-->2,...,1-->N_Rx_ant, ... ,N_Tx_ant-->1, N_Tx_ant-->2,..., N_Tx_ant-->N_Rx_ant
if (N_Tx == 2)&&(N_Rx == 2)
    for ispace = 1:N_symbol/N_Tx
        % 構(gòu)造輸入進(jìn)空時(shí)譯碼器的符號(hào),用t表示時(shí)間號(hào),a表示天線號(hào),其格式為:
        % [Recv(t1,a1) Recv(t2,a1) Recv(t1,a2) Recv(t2,a2)].
        R = [];
        for iant = 1:N_Rx
            R = [R  Frame_recieve(:,(ispace-1)*N_Tx+1:ispace*N_Tx,iant) ];%對(duì)于2X2MIMO來說，R矩陣即為[Xe  -conj(Xo)  Xo  conj(Xe)]
        end
        H11=H(:,1);%1發(fā)送天線--》1接收天線信道參數(shù)
        H12=H(:,2);%1發(fā)送天線--》2接收天線信道參數(shù)
        H21=H(:,3);%2發(fā)送天線--》1接收天線信道參數(shù)
        H22=H(:,4);%2發(fā)送天線--》2接收天線信道參數(shù)
        R11=R(:,1);%1發(fā)送天線發(fā)送的第一個(gè)符號(hào)
        R12=R(:,2);%1發(fā)送天線發(fā)送的第二個(gè)符號(hào)
        R21=R(:,3);%2發(fā)送天線發(fā)送的第一個(gè)符號(hào)
        R22=R(:,4);%2發(fā)送天線發(fā)送的第二個(gè)符號(hào)
        for i=1:1:N_subcarrier
            X1(i,1)=(R11(i)*conj(H11(i))+conj(R12(i))*H21(i)+R21(i)*conj(H12(i))+conj(R22(i))*H22(i))/( H11(i)*conj(H11(i)) + H21(i)*conj(H21(i)) + H12(i)*conj(H12(i)) + H22(i)*conj(H22(i)));
            X2(i,1)=(R11(i)*conj(H21(i))-conj(R12(i))*H11(i)+R21(i)*conj(H22(i))-conj(R22(i))*H12(i))/( H11(i)*conj(H11(i)) + H21(i)*conj(H21(i)) + H12(i)*conj(H12(i)) + H22(i)*conj(H22(i)));
        end
        Sybmol_decoded = 2*[X1 X2]; % 非常扯淡，因?yàn)樯厦娴姆帜甘清e(cuò)誤的
        Frame_decoded(:,(ispace-1)*N_Tx+1:ispace*N_Tx) = Sybmol_decoded;
    end
end

首先我要申明，我認(rèn)為該仿真是錯(cuò)的Sybmol_decoded = 2*[X1 X2]; % 非常扯淡，因?yàn)樯厦娴姆帜甘清e(cuò)誤的為什么莫名其妙的×2呢，因?yàn)樯厦? H11(i)*conj(H11(i)) + H21(i)*conj(H21(i)) + H12(i)*conj(H12(i)) + H22(i)*conj(H22(i)));是錯(cuò)誤的，應(yīng)該只選取其中兩個(gè)。代碼的實(shí)現(xiàn)更是丑陋，所以我也沒有重寫的欲望了。她也沒有解決我想知道的信道的問題，

對(duì)于每?jī)闪羞M(jìn)行一個(gè)操作，再加上兩根天線，生成會(huì)原本的（N_subcarrier*2,2）的矩陣，然后解算。的總之他會(huì)把原本（N_subcarrier，N_symbol，2）的信號(hào)接收后得到N_subcarrier，N_symbol).

三.接收機(jī)步驟三：解調(diào)

%-----------------------QAM解調(diào)-----------------%
%-----------------------author:lzx-------------------------%
%-----------------------date:2022年5月7日11點(diǎn)51分-----------------%
function Frame_demod = Demodulator(Frame_decoded, index_data_iuser, N_mod, N_symbol)

Frame_demod = [];

for isymbol = 1:N_symbol
        Symbol_demod = SymbolDemodulator(Frame_decoded(index_data_iuser, isymbol).', N_mod);
        Frame_demod = [Frame_demod; Symbol_demod(:)];
end

%-----------------------每個(gè)符號(hào)的QAM解調(diào)-----------------%
%-----------------------author:lzx-------------------------%
%-----------------------date:2022年5月7日11點(diǎn)51分-----------------%
function Symbol_demod = SymbolDemodulator(Symbol, N_mod)

switch N_mod

    % BPSK解調(diào)
    case 1
        Symbol_demod = real(Symbol) > 0; 

    % QPSK解調(diào)
    case 2 
        % 由QPSK的星座圖可以觀察到
        bit0 = real(Symbol) ; 
        bit1 = imag(Symbol) ;
        
        % 得到2行, 列數(shù)為符號(hào)數(shù)的輸出矩陣
        Symbol_demod(1,:) = bit0 > 0;
        Symbol_demod(2,:) = bit1 > 0;

    % 8PSK解調(diào)
    case 3
        % 參見8PSK的星座圖
        bit0 = -imag( Symbol * exp(1j*pi/8)) ;
        % bit1和bit2解調(diào),都需要進(jìn)行星座旋轉(zhuǎn)
        bit1 = -real(Symbol * exp(1j*pi/8)) ;
        
        bit2 = [];
        for isymbol = 1:length(Symbol)
            tmp = Symbol(isymbol) * exp(-1j*pi/8); 
            if ((real(tmp) <0) && (imag(tmp) >0)) || ((real(tmp) >0) && (imag(tmp) <0))
                bit2 = [bit2 0];
            else
                bit2 = [bit2 1];
            end   
        end
        
        Symbol_demod(1,:) = bit0 >0;
        Symbol_demod(2,:) = bit1 >0;
        Symbol_demod(3,:) = bit2 ;    %　已經(jīng)硬判決
            % 16QAM解調(diào)   
    case    4
        bit0 = real(Symbol);
        bit2 = imag(Symbol);

        % 以bit1的生成來說明方法:
        % 2/sqrt(10) 為臨界值, abs(real(sym))大于此, 則bit1為負(fù),硬判決得到0 ; 反之為正
        bit1 = 2/sqrt(10)-(abs(real(Symbol)));
        bit3 = 2/sqrt(10)-(abs(imag(Symbol)));

        Symbol_demod(1,:) = bit0 > 0;
        Symbol_demod(2,:) = bit1 > 0;
        Symbol_demod(3,:) = bit2 > 0;
        Symbol_demod(4,:) = bit3 > 0;
            % 64QAM解調(diào)         
    case    6       
        bit0 = real(Symbol);
        bit3 = imag(Symbol);
        bit1 = 4/sqrt(42)-abs(real(Symbol));
        bit4 = 4/sqrt(42)-abs(imag(Symbol));
        for m=1:size(Symbol,2)
            for k=1:size(Symbol,1)
                if abs(4/sqrt(42)-abs(real(Symbol(k,m)))) <= 2/sqrt(42)  
                    bit2(k,m) = 2/sqrt(42) - abs(4/sqrt(42)-abs(real(Symbol(k,m))));
                elseif abs(real(Symbol(k,m))) <= 2/sqrt(42) 
                    bit2(k,m) = -2/sqrt(42) + abs(real(Symbol(k,m)));
                else
                    bit2(k,m) = 6/sqrt(42)-abs(real(Symbol(k,m)));
                end
      
                if abs(4/sqrt(42)-abs(imag(Symbol(k,m)))) <= 2/sqrt(42)  
                    bit5(k,m) = 2/sqrt(42) - abs(4/sqrt(42)-abs(imag(Symbol(k,m))));
                elseif abs(imag(Symbol(k,m))) <= 2/sqrt(42) 
                    bit5(k,m) = -2/sqrt(42) + abs(imag(Symbol(k,m)));
                else
                    bit5(k,m) = 6/sqrt(42)-abs(imag(Symbol(k,m)));
                end
            end
        end

        Symbol_demod(1,:) = bit0 > 0;
        Symbol_demod(2,:) = bit1 > 0;
        Symbol_demod(3,:) = bit2 > 0;
        Symbol_demod(4,:) = bit3 > 0;
        Symbol_demod(5,:) = bit4 > 0;
        Symbol_demod(6,:) = bit5 > 0;
end

這里對(duì)于QAM，我沒有自己寫過就不班門弄斧了，但我大致知道他的思路

解調(diào)時(shí)，也是對(duì)于每一個(gè)symbol的每一個(gè)用戶的那一部分子載波進(jìn)行解調(diào)，挑選出屬于該接收機(jī) 子載波然后全部并聯(lián)起來，最后得到一個(gè)（N_data*Nysmbol, 1）便于計(jì)算誤碼率。

總結(jié)

總的來說，這個(gè)仿真我覺得不行!而且我認(rèn)為OFDM的發(fā)送解調(diào)和STBC的發(fā)送解調(diào)順序可能有問題。如果后續(xù)看到更好的仿真，我會(huì)繼續(xù)更新的！文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-402130.html

到了這里，關(guān)于初識(shí)MIMO-OFDM（三）：完整的MIMO-OFDM仿真的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！