本次实验根据DVB-T 2K传输模式的参数,仿真一个简单的OFDM传输系统。DVB-T2K系统的基本参数如表1所示:

对于DVB-T 2K来说,每个 OFDM 符号由 K=1705 个载波组成,并且以Ts 为符号周期的时间内发射。Ts包含两个部分:有用符号周期 和保护间隔 。保护间隔与有用符号期构成周期性连续段,并且插在有用符号前面。如图1(a)所示. 除了传输数据(使用数据子载波),OFDM 符号内还包括下述参考信息:分散导频、连续导频、传输参数信令(TPS)。这些参考信息可以使用导频子载波进行传输,用于帧同步、频率同步、信道估计、传输模式识别以及相位噪声跟踪。如图1(b)所示.为了简便,本实验不考虑这些导频信息,所有的有效子载波都是数据子载波.

图1 DVB-T 2K模式信号示意图
本实验的关键部分在于:使用的有用载波数为1705,而进行的IFFT点数为2048, 需要通过对进行IFFT的数据进行补零来实现. 系统占用的有效带宽为7.61MHz(子载波间隔 ), 而使用的采样频率为
.由
,将需要进行IFFT变换的1705点数据进行补零得到2048点数据,可以按照图2进行分配。其中2048点IFFT的第1点不分配载波,这样IFFT之后的时域信号无直流分量。补零后的数据进行2048点IFFT变换即可, 最终得到的信号频谱如图1(b)所示. 虽然采样频率为
,由于保护带宽内的数据为插入的补零数据,所以实际的信号带宽为7.61MHz.

图2 子载波补零分配
本实验不考虑信道编码和导频插入,实现的一个简单的基于循环前缀的OFDM系统仿真过程如下(发射机部分):
1. 基本参数定义;
2. 随机二进制数据产生;
3. 串并变换;
4. PSK调制;
5. 载波分配,即确定K个载波与N点IFFT之间的对应关系;
6. IFFT;
7. 保护间隔插入,即产生循环前缀,同时进行并串转换。
接收机部分则与上述过程相反.
实验要求:
1. 学习qpsk调制和解调函数的使用,根据DVB-T 2K传输模式的参数,搭建的一个OFDM传输系统,采用1/8保护间隔,QPSK调制,AWGN信道,不考虑基带成形滤波器、信道编码和导频插入;
2. 观察发射信号(即进入AWGN信道前的时域信号)的时域波形和频谱;
3. 在信噪比为8dB的情况下,分别观察进入IFFT前信号的星座图和出FFT后的信号的星座图.


