OFDM信号能量检测频谱感知

Question

需要对OFDM信号采用能量检测算法进行频谱感知的MATLAB代码

Answer 1

%% OFDM信号频谱感知

%% 设置参数
N = 64; % 子载波数
M = 4; % 调制阶数
k = log2(M); % 每个子载波上的比特数
numData = N*k; % 数据长度
numPilot = N/4; % 导频长度
numSym = 1000; % 符号数
SNRdB = 20; % 信噪比
Fc = 2e9; % 中心频率
Fs = 10e6; % 采样率
f = Fs*(0:(N-1))/N - Fs/2; % 频率坐标
T = 1/Fs; % 采样时间
Tsym = N*T; % 符号周期
Tcyc = N*Tsym; % 循环前缀长度
t = (0:(numSym*N*T-1))*T; % 时间坐标

%% 生成OFDM信号
% 随机生成符号
dataBits = randi([0 1], numData*numSym, 1);
data = qammod(dataBits, M);
dataMatrix = reshape(data, numData, numSym);
% 插入导频
pilot = repmat(qammod((0:3).', M), 1, numSym);
dataMatrix([1:numPilot:N-1]+k,:) = pilot;
% IFFT变换
txSigCyclic = ifft(dataMatrix, N);
% 加循环前缀
txSig = [txSigCyclic((end-Tcyc+1):end,:); txSigCyclic];

%% 发射信号
rxSig = awgn(txSig, SNRdB, 'measured');

%% 频谱感知
% 按照每个符号进行处理
rxDataMatrix = zeros(N, numSym);
for i = 1:numSym
    % 去掉循环前缀
    rxSigCyclic = rxSig((1:N+Tcyc) + (i-1)*N+Tcyc);
    rxSigNoCyclic = rxSigCyclic(Tcyc+1:end);
    % FFT变换
    rxDataMatrix(:,i) = fft(rxSigNoCyclic, N);
    % 能量检测
    energy = sum(abs(rxDataMatrix(:,i)).^2);
    % 如果能量超过一定阈值，则判定为有信号
    if energy > threshold
        % 在该子载波上有信号，标记为1
        signalFlag = [signalFlag; 1];
    else
        % 在该子载波上没有信号，标记为0
        signalFlag = [signalFlag; 0];
    end
end

%% 显示结果
% 显示原始OFDM信号和接收到的信号
figure;
subplot(2,1,1);
plot(t, real(txSig));
title('发送信号');
xlabel('时间 (s)');
ylabel('幅度');
subplot(2,1,2);
plot(t, real(rxSig));
title('接收信号');
xlabel('时间 (s)');
ylabel('幅度');