【图像传输】基于正交频分复用OFDM图像传输（含BER BPSK QPSK 8PSK 16QAM 32QAM 64QAM）附Matlab代码

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🔥 内容介绍

本论文聚焦基于正交频分复用（OFDM）的图像传输技术，深入研究不同调制方式（BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、32QAM、64QAM）下系统的误码率（BER）性能。通过构建 OFDM 图像传输系统模型，详细分析各调制方式原理及其在 OFDM 系统中的应用，模拟不同信道条件进行实验。结果表明，随着调制阶数升高，频谱效率提升但误码率性能下降。本研究成果为根据实际需求选择合适的调制方式，优化 OFDM 图像传输系统性能提供了理论与实践依据。

关键词

正交频分复用；图像传输；误码率；BPSK；QPSK；8PSK；16QAM；32QAM；64QAM

一、引言

1.1 研究背景

在信息化时代，图像作为重要的信息载体，广泛应用于远程监控、高清视频会议、虚拟现实等领域。随着人们对图像传输质量和实时性要求的不断提高，高效的图像传输技术成为研究热点 。正交频分复用（OFDM）技术凭借其高频谱利用率、抗多径衰落能力强等优势，在无线通信领域得到广泛应用，为图像传输提供了有力支持 。

同时，调制方式的选择对 OFDM 图像传输系统性能有着关键影响。不同的调制方式在频谱效率、误码率等方面表现各异，例如二进制相移键控（BPSK）调制简单、误码率性能好但频谱效率较低；而高阶正交幅度调制（QAM）虽然能实现更高的频谱效率，但其误码率性能会随着调制阶数升高而变差 。因此，研究不同调制方式在 OFDM 图像传输系统中的性能表现，对于优化系统设计、满足多样化的图像传输需求具有重要意义。

1.2 研究目的与意义

本研究旨在通过理论分析与仿真实验，探究 BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、32QAM、64QAM 等调制方式在 OFDM 图像传输系统中的误码率性能，明确各调制方式的优势与局限，为实际应用中根据不同场景需求选择合适的调制方式提供参考。研究成果有助于提高 OFDM 图像传输系统的可靠性和效率，推动图像传输技术在更多领域的发展和应用。

二、OFDM 与调制技术原理

2.1 OFDM 原理

OFDM 将高速串行数据转换为多个低速并行数据，分别调制到相互正交的子载波上进行传输 。这些子载波的频谱相互重叠，但由于正交性，在接收端可以通过正交解调的方式将各子载波上的信号分离出来。

2.2 调制技术原理

三、基于 OFDM 的图像传输系统模型构建

3.1 系统总体架构

基于 OFDM 的图像传输系统主要包括图像信源模块、信源编码模块、信道编码模块、调制模块、OFDM 调制模块、信道模块、OFDM 解调模块、解调模块、信道解码模块、信源解码模块以及图像信宿模块 。

图像信源产生原始图像数据，经过信源编码（如 JPEG、H.264 等编码方式）压缩图像数据，减少数据量 。压缩后的数据进入信道编码模块，添加校验信息以提高数据传输的可靠性 。接着，数据在调制模块中根据不同需求选择 BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、32QAM、64QAM 等调制方式进行调制，再进入 OFDM 调制模块，将调制后的数据分配到各个子载波上进行传输 。信号在信道中传输时会受到噪声、衰落等影响，接收端通过 OFDM 解调模块、解调模块、信道解码模块和信源解码模块，恢复出原始图像数据并输出到图像信宿。

3.2 关键模块设计

1. OFDM 调制与解调模块：在 OFDM 调制模块，将经过调制的数据映射到

   N

   个子载波上，添加循环前缀后进行快速傅里叶逆变换（IFFT），将数据从频域转换到时域进行传输 。接收端的 OFDM 解调模块先去除循环前缀，再进行快速傅里叶变换（FFT），将时域信号转换回频域，分离出各子载波上的数据。

1. 调制与解调模块：根据选择的调制方式（BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、32QAM、64QAM），在调制模块将编码后的数据映射为相应的调制符号；在解调模块，通过星座图映射关系和解调算法（如最大似然解调）将接收到的信号恢复为原始数据 。

⛳️ 运行结果

📣 部分代码

%% Read the image and convert it into binary format.

im = imread('baboon.png');

im_bin = dec2bin(im(:))';

im_bin = im_bin(:);

%% Binary stream to symbols

% 1. parse binary stream into mod_order bit symbols

% 2. pads input signal to appropriate length

sym_rem = mod(mod_order-mod(length(im_bin),m

🔗 参考文献

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