【摘要】：正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)抗多徑干擾,頻譜利用率高,被多種通信標(biāo)準(zhǔn)采用。準(zhǔn)確的信道估計(jì)技術(shù)是OFDM接收機(jī)進(jìn)行均衡和解調(diào)的基礎(chǔ)。隨著4G的出現(xiàn)和交通工具的飛速發(fā)展,人們不僅要求在慢時(shí)變場(chǎng)景下具有優(yōu)越的通信體驗(yàn),還希望能在高速移動(dòng)的場(chǎng)景下獲得良好的通信質(zhì)量,但終端快速運(yùn)動(dòng)引起的多普勒擴(kuò)展會(huì)造成時(shí)間選擇性衰落,同時(shí)信道中存在的多徑效應(yīng)會(huì)造成頻率選擇性衰落。傳統(tǒng)的信道估計(jì)算法能估計(jì)出線性時(shí)變信道(LTV)中的信息,但無法解決時(shí)-頻雙選信道中待估計(jì)參數(shù)過多的問題,而基擴(kuò)展模型(BEM)利用基函數(shù)與其系數(shù)的線性疊加來擬合時(shí)變信道響應(yīng),能極大地簡(jiǎn)化待估計(jì)量。本文主要的研究?jī)?nèi)容和工作如下:(1)介紹了無線信道的衰落特性和經(jīng)典的仿真模型,簡(jiǎn)要闡述了OFDM系統(tǒng)中各模塊的實(shí)現(xiàn)原理并基于此搭建了系統(tǒng)級(jí)仿真鏈路。(2)對(duì)于慢時(shí)變信道,重點(diǎn)分析了五種傳統(tǒng)信道估計(jì)算法的原理并通過仿真對(duì)比它們?cè)诓煌诺滥Ｐ拖碌墓烙?jì)性能,驗(yàn)證了DFT估計(jì)性能優(yōu)于LS估計(jì),同時(shí)復(fù)雜度低于MMSE估計(jì)。針對(duì)傳統(tǒng)的DFT估計(jì)僅濾除CP以外的噪聲,對(duì)內(nèi)部噪聲并沒有作處理的問題,提出一種改進(jìn)算法,在充分考慮CP內(nèi)外噪聲的基礎(chǔ)上設(shè)置了一個(gè)合適的閾值門限最大限度地濾除其內(nèi)部的噪聲。仿真表明該算法的誤碼率低于傳統(tǒng)DFT估計(jì)且復(fù)雜度并未增加。此外,研究了常用的內(nèi)插算法和均衡算法并進(jìn)行仿真對(duì)比。(3)對(duì)于快時(shí)變信道,通過BEM模型進(jìn)行建模,研究了基于不同基函數(shù)的CE-BEM、GCE-BEM、P-BEM、DKL-BEM和DPS-BEM的原理,通過仿真探討了信噪比和多普勒頻移對(duì)各BEM估計(jì)性能的影響。本文針對(duì)CE-BEM的基函數(shù)的最大頻率值大于歸一化最大多普勒頻移的問題,提出一種改進(jìn)型算法,通過修正其基函數(shù)系數(shù)有效地克服了部分基函數(shù)頻率過高的缺點(diǎn),減小了模型估計(jì)誤差。仿真驗(yàn)證了該算法的均方誤差性能低于CE-BEM,在一定程度上提高了信道擬合性能,但對(duì)多普勒頻移較敏感。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.53
【圖文】：

圖 2.2 無線信道的多徑傳播正因?yàn)槎鄰叫?yīng)的存在，接收信號(hào)相對(duì)于實(shí)際發(fā)送信號(hào)在時(shí)域上被展寬為最大時(shí)延擴(kuò)展maxτ 。相干帶寬cB 與maxτ 成反比，是對(duì)應(yīng)的頻域參數(shù)：max1cB ≈ τ········································（2.5號(hào)帶寬sB 為發(fā)送信號(hào)的碼元周期（符號(hào)寬度）sT 的倒數(shù)，可表示為：1s sB = T·········································（2.6果c sB < B，即max sτ > T，意味著會(huì)發(fā)生時(shí)延擴(kuò)展，接收信號(hào)中一個(gè)符號(hào)會(huì)擴(kuò)展到下一個(gè)符號(hào)中，產(chǎn)生 ISI 效應(yīng)，從頻域角度看，信號(hào)中各頻率分歷不同的衰落，波形會(huì)發(fā)生畸變，這就是頻率選擇性衰落現(xiàn)象。果c sB > B，即max sτ < T，此時(shí)無 ISI 效應(yīng)，信號(hào)的各頻率分量均受到相同τ 和相干帶寬

圖 2.3 多普勒幾何關(guān)系圖df （由多普勒效應(yīng)引起的頻率偏移）隨( )maxcos cos ( ) coscdvvff t t f cθ θ λ= = =cλ = c f，c 為光速，cf 為載波頻率，θ多普勒頻移被定義為max cf = vf c。研究別信道變化的快慢，當(dāng)max0.005sf T < 時(shí)靜態(tài)信道；當(dāng)max0.005 0.1s< f T< 時(shí)，傳道，也稱線性時(shí)變（Lineartime-varying,L變化，此即快時(shí)變信道。，另一個(gè)相關(guān)的參數(shù)為相干時(shí)間（記為

( )2 22202 2,0r Ar Ace I Ap rσσ σ+ ≥ ≥ = 0,r 0,r<0·····徑的最大幅值， ( )0I 為修正的第一類零階貝塞爾減小至 0 時(shí)，式（2.15）會(huì)變?yōu)槭剑?.14），即萊信號(hào)功率和其余信號(hào)功率之比為萊斯因子K ：222AKσ=································函數(shù)的形狀， A → 0,K→ ∞ ，圖 2.4 所示為萊斯分布在 K = 4 0dB退化為瑞利分布，在 K = ）。

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本文編號(hào)：2766767