关注我追更更多通信仿真代码文章目录摘要1. 引言2. 系统模型与理论基础2.1 RIS信道模型2.2 OFDM系统原理2.3 OTFS系统原理3. 仿真设计摘要可重构智能表面Reconfigurable Intelligent Surface, RIS作为6G的关键候选技术能够通过无源反射单元的动态相位调控有效改善无线传播环境。与此同时面向高移动性场景正交时频空OTFS调制在时变信道下相比传统正交频分复用OFDM具有更强的鲁棒性。本文基于MATLAB平台构建了RIS辅助的OFDM与OTFS端到端仿真系统在相同反射单元数和信道统计特性下对比两者的误码率性能。1. 引言第五代移动通信5G已大规模商用业界开始将目光投向6G愿景。6G不仅要求更高的频谱效率和速率还需支持空天地海一体化、超高速移动500 km/h以及超低时延等极端场景[1]。在此背景下可重构智能表面RIS和新型波形设计成为两大研究热点。RIS由大量低成本、低功耗的无源反射单元组成每个单元可独立调整入射电磁波的相移从而协同改变反射波束方向实现“智能无线环境”。与传统中继或大规模MIMO相比RIS无需射频链路功耗极低易于密集部署可有效弥补基站覆盖盲区提升边缘用户速率。另一方面OFDM虽然成熟但在高速移动下因多普勒频移引发子载波间干扰ICI性能急剧恶化[3]。OTFS将信息符号置于延迟‑多普勒DD域利用信道的时延‑多普勒稀疏特性将时变信道转换为近似恒定的等效信道极大简化了高多普勒场景下的均衡[4]。因此OTFS被视为未来车联网、高铁通信和低轨卫星通信的候选波形。本文旨在通过仿真对比揭示在相同RIS辅助条件下OTFS相较于OFDM的性能增益以及RIS参数对系统的影响2. 系统模型与理论基础2.1 RIS信道模型2.2 OFDM系统原理2.3 OTFS系统原理OTFS在延迟‑多普勒DD域承载数据通过二维辛傅里叶变换SFFT与时间‑频率域相互转换。发送端流程接收端移除CP做FFT,然后进行SFFT逆ISFFT得到DD域估计3. 仿真设计参数取值子载波数 / 延迟维数 (N)64OFDM 符号数 / 多普勒维数 (M)16循环前缀长度 (L)16RIS 反射单元数 (K)64调制方式BPSK每信噪比下仿真帧数1000信道模型瑞利衰落理想 CSI均衡方式迫零理想信道估计部分代码clc;clear;close all;rng(10)%固定随机种子保证结果可重复%%仿真参数设置 N64;%OFDM子载波数/DD域延迟维数 M16;%OTFS符号数/DD域多普勒维数 NumBitsN*M;%每帧比特数 NumFrames1000;%每信噪比下仿真帧数 SNRdB0:2:24;%信噪比范围dB%存储四种配置的BER此处仅使用有RIS的两种但预留变量 BER_OFDM_RISzeros(size(SNRdB));BER_OFDM_NoRISzeros(size(SNRdB));BER_OTFS_RISzeros(size(SNRdB));BER_OTFS_NoRISzeros(size(SNRdB));IRS64;%RIS反射单元数量%%仿真主循环fors1:length(SNRdB)errors_OFDM_RIS0;errors_OFDM_NoRIS0;errors_OTFS_RIS0;errors_OTFS_NoRIS0;totalBits0;forframe1:NumFrames%%生成随机比特 bitsrandi([01],NumBits,1);%%OFDM 有 RIS rxBits_OFDM_RISOFDM_System(bits,SNRdB(s),IRS,N,M,true);errors_OFDM_RISerrors_OFDM_RISsum(bits~rxBits_OFDM_RIS);%%OTFS 有 RIS rxBits_OTFS_RISOTFS_System(bits,SNRdB(s),IRS,N,M,true);errors_OTFS_RISerrors_OTFS_RISsum(bits~rxBits_OTFS_RIS);totalBitstotalBitsNumBits;end%计算BER有RIS部分BER_OFDM_RIS(s)errors_OFDM_RIS/totalBits;BER_OTFS_RIS(s)errors_OTFS_RIS/totalBits;end%%绘制BER曲线 figure;semilogy(SNRdB,BER_OFDM_RIS,b-s,LineWidth,2);hold on;semilogy(SNRdB,BER_OTFS_RIS,r-o,LineWidth,2);grid on;xlabel(信噪比 (dB));ylabel(误码率 (BER));legend(OFDM with RIS,OTFS with RIS,Location,best);title(RIS辅助的OFDM与OTFS性能对比);仿真代码可见文末VX公众号包含往期博客所有代码所见即所得