【摘要】：隨著越來越多的地鐵在實際生活中的運營使用,給人們的生活帶來了很大的便利。但在其中進行無線通信時,難以接收或發(fā)送正確的通信信號,影響了隧道環(huán)境中的信息交流。而通信業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展,從第二代移動通信的語音業(yè)務(wù),逐漸發(fā)展到數(shù)據(jù)、視頻、影像等具有大量信息的高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù),使得人們對各種通信業(yè)務(wù)的速率和質(zhì)量有了更高的追求。因此,在隧道環(huán)境中保證無線通信質(zhì)量的前提下,如何提高無線通信速率已成為最受關(guān)注的問題。OFDM技術(shù)是信道估計中運用最多的傳輸技術(shù)之一,具有抵抗多徑干擾、便于實現(xiàn)、支持高效自適應(yīng)調(diào)度等特點。憑其獨特的技術(shù)優(yōu)勢,OFDM成為研究隧道環(huán)境中無線通信的選擇之一。其中,LMMSE算法能提高隧道環(huán)境下的OFDM系統(tǒng)的信道估計性能,但此算法具有非常大的計算量和運算復(fù)雜度。因此,本文提出了基于OFDM系統(tǒng)的隧道環(huán)境下的信道估計算法,能有效降低運算量和提高系統(tǒng)性能。主要研究內(nèi)容安排如下:(1)首先介紹本文的研究背景及意義,分析了自由空間中無線電波的傳播特性,并將其擴展到無線電波在隧道中的傳播特性;然后,分析了隧道環(huán)境下傳統(tǒng)的確定性及統(tǒng)計型信道模型;最后對這兩種模型進行比較分析,確定了本文要研究的模型——改進型隧道信道模型。(2)對OFDM系統(tǒng)進行了相關(guān)介紹,建立了基于OFDM系統(tǒng)的隧道信道模型。根據(jù)不同的隧道情況——直通隧道和彎曲隧道,在MATLAB仿真平臺,對傳統(tǒng)的信道估計算法在兩種不同的隧道環(huán)境下,利用本文建立的改進型和統(tǒng)計型隧道信道模型進行了仿真分析與比較。(3)研究了基于LMMSE的信道估計算法,對此算法中的自相關(guān)矩陣,進行時域的相關(guān)改進。結(jié)果表明:改進的LMMSE算法在本文構(gòu)建的改進型隧道模型與傳統(tǒng)的統(tǒng)計型隧道模型中相比,本算法在兩種隧道信道模型中均能有效的降低信道的均方誤差和誤碼率性能,而且本文構(gòu)建的改進型隧道信道模型要優(yōu)于傳統(tǒng)的統(tǒng)計型隧道模型。仿真實驗結(jié)果表明:本文改進的LMMSE算法能夠有效的提高系統(tǒng)的工作速率和地鐵中無線通信接收機的系統(tǒng)性能,且在本文的改進型隧道信道模型中能獲得較高的系統(tǒng)性能,具有一定的應(yīng)用前景。圖[34]表[3]參[73]
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.53
【圖文】：

1.1.1 研究目的隨著地下交通樞紐的迅速發(fā)展，地鐵隧道、海底隧道、公路隧道、礦井隧道等各種地下交通措施相繼被提出來以緩解交通壓力，如下圖1 所示。圖1 各種隧道情境Fig.1Varioustunnelscenarios由于軌道交通具有運輸能力強、準確性高、安全舒適等特點，得到了人們較高的青睞，從而使其得到迅速發(fā)展（如地鐵、輕軌、磁懸浮列車等），通常我們將地下軌道簡稱為地鐵。

2 OFDM 系統(tǒng)及其技術(shù)的介紹11圖2OFDM 基帶信號的工作原理Fig.2OFDMbasebandsignalworks如圖2（a）所示：在發(fā)射端，用16QAM 調(diào)制技術(shù)對系統(tǒng)中傳輸?shù)谋忍亓鬟M行調(diào)制，依次通過串并轉(zhuǎn)換和IFFT 變換，將并行信號轉(zhuǎn)化為串行信號，并加入循環(huán)前綴，組成OFDM符號；再將同步序列和信道估計序列加到組幀上，以便接收端進行突發(fā)檢測，最后輸出正交數(shù)字信號[44]。如圖2（b）所示：在接收端，首先檢測是否有信號到達；然后進行同步和信道估計，進行解幀處理。去除信號的保護間隔，進行串并變換、FFT 變換，然后將得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成低速數(shù)據(jù)流

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 謝斌;陳博;樂鴻浩;;基于正交頻分復(fù)用的線性最小均方誤差信道估計改進算法[J];計算機應(yīng)用;2015年11期

2 段偉;王敏;鐘金寧;左靖山;;地鐵隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性自動化監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J];測繪通報;2015年09期

3 石玉峰;鄧文;;OFDM技術(shù)的優(yōu)缺點分析[J];硅谷;2014年01期

4 石鈞;劉澤民;;梳狀導(dǎo)頻的OFDM信道估計改進算法[J];計算機仿真;2013年01期

5 霍羽;徐釗;鄭紅黨;;矩形隧道中的多波模傳播特性[J];電波科學(xué)學(xué)報;2010年06期

6 劉俊萍;;基于OFDM的調(diào)制解調(diào)技術(shù)[J];湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2010年03期

7 胡茂凱;陳西宏;董少強;;OFDM中一種改進的SVD信道估計算法[J];電測與儀表;2009年08期

8 孫建成;鄭崇勛;周亞同;黨建武;;基于RLS-SVM的OFDM信道估計算法[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2009年13期

9 張士柱;葛立峰;;一種基于OFDM信號加窗設(shè)計的實現(xiàn)方法[J];信息技術(shù);2009年06期

10 程履幫;;OFDMA系統(tǒng)中基于LMMSE信道估計算法的改進及其性能分析[J];電子學(xué)報;2008年09期

本文編號：2731456