本文關(guān)鍵詞：基于導(dǎo)頻序列設(shè)計(jì)的認(rèn)知OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)研究

  更多相關(guān)文章： 導(dǎo)頻 信道估計(jì)性能 正交頻分復(fù)用 壓縮感知算法 正交匹配追蹤算法

【摘要】：正交頻分復(fù)用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是無線通信中的多載波高速傳輸技術(shù),也是“第四代移動(dòng)通信”的核心技術(shù)。OFDM系統(tǒng)可應(yīng)用于存在多徑傳播和多普勒頻移的無線移動(dòng)信道場景中,可高效解決多徑效應(yīng),ISI碼間干擾和ICI載波間干擾對(duì)系統(tǒng)性能的影響,對(duì)頻率選擇性衰落抵抗性好,信道利用率高,故在各種無線通信系統(tǒng)中被大量應(yīng)用。本文在應(yīng)用稀疏信道恢復(fù)信道估計(jì)的CR-OFDM系統(tǒng)的背景下,針對(duì)系統(tǒng)發(fā)送端的導(dǎo)頻信號(hào)插入方式進(jìn)行研究,提出了一種適用于稀疏信道估計(jì)OMP的導(dǎo)頻插入算法,節(jié)約頻譜資源,提高系統(tǒng)誤碼率BER與最小均方誤差性能。首先,對(duì)國內(nèi)外正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,闡述關(guān)鍵技術(shù)。并提出了本文的應(yīng)用背景認(rèn)知正交頻分復(fù)用系統(tǒng)(CR-OFDM)。其次,解析OFDM系統(tǒng)的基本構(gòu)架及系統(tǒng)的導(dǎo)頻插入設(shè)計(jì)、信道估計(jì)算法及信道估計(jì)中的數(shù)學(xué)插值方法。關(guān)注三種經(jīng)典的信道估計(jì)方法,通過仿真對(duì)三種估計(jì)方法進(jìn)行對(duì)比分析,選擇適用于稀疏信道恢復(fù)的稀疏恢復(fù)算法作為本文研究對(duì)象。最后,深入研究稀疏恢復(fù)的本質(zhì)——壓縮感知理論,對(duì)理論進(jìn)行數(shù)學(xué)建模展示核心技術(shù)框架:信號(hào)的稀疏表示、觀測(cè)矩陣設(shè)計(jì)、信號(hào)重建算法。分別對(duì)比各算法對(duì)圖像和OFDM的稀疏恢復(fù)效果,確定正交匹配追蹤算法(OMP)作為課題信道估計(jì)算法。設(shè)計(jì)針對(duì)CR-OFDM系統(tǒng)的導(dǎo)頻插入的設(shè)計(jì)算法。不同導(dǎo)頻不同估計(jì)算法的情況下對(duì)CR-OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)進(jìn)行仿真,驗(yàn)證本課題提出的導(dǎo)頻插入算法的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：導(dǎo)頻 信道估計(jì)性能 正交頻分復(fù)用 壓縮感知算法 正交匹配追蹤算法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.53
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題背景及研究意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析9-14
• 1.2.1 OFDM技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展歷程與認(rèn)知OFDM技術(shù)9-11
• 1.2.2 基于壓縮感知方法的OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)11-13
• 1.2.3 針對(duì)OFDM系統(tǒng)壓縮感知信道估計(jì)的導(dǎo)頻序列設(shè)計(jì)13-14
• 1.3 本文主要內(nèi)容及文章結(jié)構(gòu)14-17
• 第2章 壓縮感知基礎(chǔ)理論17-38
• 2.1 傳統(tǒng)感知與壓縮感知17-19
• 2.2 壓縮感知理論概述19-25
• 2.2.1 信號(hào)的稀疏表示20-22
• 2.2.2 觀測(cè)矩陣的設(shè)計(jì)22-24
• 2.2.3 信號(hào)的稀疏重構(gòu)24-25
• 2.3 壓縮感知相關(guān)定義與定理證明25-29
• 2.3.1 零空間特性（NSP）27-28
• 2.3.2 等距限制條件（RIP條件）28-29
• 2.4 壓縮感知重構(gòu)算法仿真29-37
• 2.4.1 重構(gòu)算法流程29-32
• 2.4.2 各恢復(fù)算法仿真結(jié)果及分析32-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第3章 OFDM系統(tǒng)模型與關(guān)鍵技術(shù)38-50
• 3.1 OFDM系統(tǒng)概述38-40
• 3.2 OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)方法40-46
• 3.2.1 LS信道估計(jì)技術(shù)41-42
• 3.2.2 MMSE信道估計(jì)技術(shù)42
• 3.2.3 基于壓縮感知的信道估計(jì)技術(shù)42-43
• 3.2.4 各信道估計(jì)算法仿真結(jié)果及效果對(duì)比分析43-46
• 3.3 OFDM信道估計(jì)技術(shù)的導(dǎo)頻插入方式46-47
• 3.4 OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)插值方法47-49
• 3.4.1 線性內(nèi)插法47-48
• 3.4.2 高斯權(quán)重插值法48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第4章 CR-OFDM系統(tǒng)及導(dǎo)頻算法設(shè)計(jì)50-59
• 4.1 CR-OFDM系統(tǒng)50-54
• 4.1.1 CR-OFDM系統(tǒng)模型50-53
• 4.1.2 CR-OFDM系統(tǒng)導(dǎo)頻位置選擇53-54
• 4.2 CR-OFDM系統(tǒng)中導(dǎo)頻位置算法設(shè)計(jì)54-58
• 4.2.1 導(dǎo)頻位置算法設(shè)計(jì)54-57
• 4.2.2 導(dǎo)頻位置算法計(jì)算結(jié)果57-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 第5章 CR-OFDM系統(tǒng)應(yīng)用算法導(dǎo)頻的信道估計(jì)仿真59-68
• 5.1 應(yīng)用算法32導(dǎo)頻時(shí)CR-OFDM系統(tǒng)性能59-63
• 5.1.1 等間隔導(dǎo)頻LS算法與32算法導(dǎo)頻OMP方法性能對(duì)比59-61
• 5.1.2 隨機(jī)導(dǎo)頻與算法導(dǎo)頻OMP信道估計(jì)方法性能對(duì)比61-62
• 5.1.3 等間隔32導(dǎo)頻與32算法導(dǎo)頻OMP方法性能對(duì)比62-63
• 5.2 應(yīng)用算法48導(dǎo)頻時(shí)CR-OFDM系統(tǒng)性能63-67
• 5.2.1 等間隔導(dǎo)頻LS方法與算法48導(dǎo)頻OMP方法性能對(duì)比63-65
• 5.2.2 隨機(jī)導(dǎo)頻與算法導(dǎo)頻OMP信道估計(jì)方法性能對(duì)比65-66
• 5.2.3 等間隔48導(dǎo)頻與算法48導(dǎo)頻OMP方法性能對(duì)比66-67
• 5.3 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73

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