%ofdm.m
%QPSK仿真實現OFDM傳輸系統
%---------定義參數--------\
close all;
clear;
para=128;     %并行傳輸的信道數(點數)
fftlen=4096;    %FFT長度
noc=128;      %子載波數
%nd=6;         %每次循環含有的OFDM 符號數
Tu=224e-6;                % OFDM 有效幀長度：224us
T=Tu/2048;                % 基帶符號長度：224/2048us
ml=2;         %調制電平:QPSK(二電平)
%sr=4800;      %符號速率
%br=sr.*ml;    %每載波的比特率
%T=1/br;        %基帶符號長度
gilen=32;     %保護間隔(點數)
q=10;         %carrier period to elementary period ratio
fc=q*1/T;       %載波頻率：carrier frequency
Rs=4*fc;      %仿真頻率：simulation period
t=0:1/Rs:Tu;
%------------主循環部分---------
nloop2=100;   %仿真循環次數
noe=0;        %誤碼率
nod=0;        %傳輸的數據數量
eop=0;        %誤組數
nop=0;        %傳輸的分組數
snr=0;        %信噪比

nloop1=input('nloop1='); 

for jjj=1:nloop1
    
    snr=snr+1;
    
  for iii=1:nloop2
    %--------------發送部分--------
    %--------------產生數據--------
    seldata=rand(1,para*ml)>0.5;%(均勻分布的隨機矩陣函數；para*ml每次產生的數據個數)
   %seldata得到的實際上是右邊那個邏輯表達式的結果,rand產生的值如果大于0.5,則seldata為1,如果小于0.5,則seldata為0
   %---------------------串并變換-------------
   paradata=reshape(seldata,para,ml);
   %變換方式:前128bit變為第一列,隨后的128bit為第二列,依此類推
   %----------------------QPSK調制-------------
   x=qpskmod(paradata,para,ml);  % 實現QPSK調制，并規一化  
   
   %-------------IFFT--------------
   y=ifft(x,fftlen-gilen) ;
   
   %-----------并串轉換－－－－－－－－
   paradata1=reshape(y,1,fftlen-gilen);
   ich2=real(paradata1);
   qch2=imag(paradata1);
  
   %------------插入保護間隔----------
   [ich3,qch3]=giins(ich2,qch2,para,gilen);
   para1=para+gilen;
   paradata2=ich3+qch3.*i;
    
   %----------D/A仿真－－－－－－－－－－
   L=length(paradata2);
   chips=[ paradata2;zeros((2*q)-1,L)];
   p=1/Rs:1/Rs:T/2;
   g=ones(length(p),1); %pulse shape
   dummy=conv(g,chips(:));
   u=[dummy(1:length(t))]; % (C)
   [b1,a1] = butter(13,1/20); %reconstruction filter
   [H,F] = freqz(b1,a1,fftlen,Rs);
   uoft = filter(b1,a1,u); %baseband signal (D)
   uo=uoft;
   %---------------上變頻－－－－－－－－－－－
   delay=64;
   s_tilde=(uoft(1:length(t)).').*exp(1i*2*pi*fc*t);
   s=real(s_tilde);
   %--------------加入加性高斯白噪聲--------------
   
   paradata3=awgn(s,snr,'measured');
   %--------------接收部分-------------
   %----------下變頻－－－－－－－－－－
   r_tilde=exp(-1i*2*pi*fc*t).*real(paradata3);
   [B,AA] = butter(3,1/2);
   r_info=2*filter(B,AA,r_tilde); 
   %-------------A/D仿真－－－－－－－－－－
   r_data=real(r_info(1:(2*q):length(t)))... %Baseband signal, discrete-time
+i*imag(r_info(1:(2*q):length(t))); % (H)
   %-----------------移除保護間隔---------------
   ich4=real(r_data);
   qch4=imag(r_data);
   [ich5temp,qch5temp]=girem(ich4,qch4,para1,gilen);
  
   
   %-----------------串并轉換－－－－－－－－
   ich5=reshape(ich5temp,para,1);
   qch5=reshape(qch5temp,para,1);
   %----------------FFT----------------
   rx=ich5+qch5.*i;
   ry=fft(rx,fftlen);
   ich6=real(ry);
   qch6=imag(ry);
  
   %---------------QPSK解調-----------
   [demodata]=qpskdemod(ich6,qch6,para);
   %------------------并串轉換-------------
   demodata1=reshape(demodata,1,para*ml);

   %-------------------誤比特率(BER)-------------
   %即使的誤碼和數據
   noe2=sum(abs(demodata1-seldata));
   %將接受解調后的信號與原始信號相比較,累計不一樣的
   nod2=length(seldata);   %發送信號總長度
   %累計誤碼數和總的數據
   noe=noe+noe2;
   %因為是進行了nloop次的循環,所以把每次循環的數據和誤碼數積累起來
   nod=nod+nod2;
   %計算誤組率(PER)(每次循環作為一個分組)
   end
 ber=noe/nod %總的誤碼率
 noe=0;
 nod=0;
xsnr(jjj)=snr;
yber(jjj)=ber;
end 
%-----------畫圖－－－－－－－－－－－－
figure(1);
subplot(2,1,1);
plot(t(1:400),real(u(1:400)));
subplot(2,1,2);
plot(t(1:400),imag(u(1:400)));

figure(2);
ff=(Rs)*(1:(q*fftlen))/(q*fftlen);
subplot(2,1,1);
plot(ff,abs(fft(u,q*fftlen))/fftlen);
subplot(2,1,2);
%pwelch(u,[],[],[],Rs);


figure(3);
%plot(F,20*log10(abs(H)));
plot(F,abs(H));


figure(4);
subplot(2,1,1);
plot(t(80:480),real(uoft(80:480)));
subplot(2,1,2);
plot(t(80:480),imag(uoft(80:480)));

figure(5);
subplot(2,1,1);
plot(ff,abs(fft(uoft,q*fftlen))/fftlen);
subplot(2,1,2);
%pwelch(uoft,[],[],[],Rs);

%------FFT后的星座圖————————
   figure(6);
   ich6temp=ich6*sqrt(2);
   qch6temp=qch6*sqrt(2);
   plot(ry,'o');
   axis([-0.8,0.8,-.8,.8]);
   title('QPSK星座圖');
%------------------------結束---------------