寬帶無線通信技術已經(jīng)極大程度的豐富和改變了人們的日常生活,但是由于無線信道環(huán)境復雜導致的多徑效應產生的頻率選擇性衰落會嚴重影響系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。單載波頻域均衡(SC-FDE)技術作為一種主流的單載波傳輸方式,可以通過低復雜度的均衡算法對抗多徑衰落和符號間干擾,同時因為其對載波頻偏不敏感,峰均比較低等特點,在雷達通信,水下聲波通信,無人機通信等特定領域有著廣泛的應用和研究價值,對其相關技術的研究也就有了重要意義。本文的主要研究對象為低信噪比下的SC-FDE系統(tǒng),對其中常用的技術進行了研究和學習,并重點研究其在多徑衰落信道中的信道估計技術。系統(tǒng)中采用基于導頻序列的信道估計算法,采用格雷互補序列作為PN序列,并通過LS準則獲得較為準確的結果。通過將卡爾曼濾波算法與基于PN序列的信道估計算法相結合,使得在高多普勒的衰落信道下,信道估計結果能夠更好地跟隨信道變化,同時優(yōu)化噪聲估計算法。對于低多普勒的多徑衰落信道下的信道估計,用卡爾曼濾波對齊結果進行優(yōu)化,提高系統(tǒng)性能。并據(jù)此提出減少導頻開銷同時維持系統(tǒng)高性能的系統(tǒng)幀結構優(yōu)化方案。同時將SC-FDE在硬件平臺上通過FPGA實現(xiàn),并利用上述算法對設計進行優(yōu)化,得到了性能較為可靠的硬件平臺。本文研究和提出的算法均已通過仿真和驗證,和傳統(tǒng)的方法相比,在不額外增加過多復雜度的前提下,信道估計性能均有所提升,系統(tǒng)的整體性能也都有一定程度的優(yōu)化。
【學位單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

??雷互補序列的產生方式很多，可以利用遞推的方法產生長度Ｌ＝２Ｎ序列。迭代公式為：??ｒ?ａ〇（ｋ）?＝?Ｓ（ｋ）??ｂ０（ｋ）?＝?Ｓ（ｋ）??＾?ａｎＷ?＝?ａｎ＾｛ｋ）?＋?Ｗｎｂｎ＾｛ｋ）｛ｋ?－?Ｄｎ）?（＜ｂｎ（ｋ）?＝?ａｎ＿！（ｆｃ）?－?Ｗｎｂｎ＿ｔ｛ｋ）（ｋ?－?Ｄｎ）??中，ｋ＝０，ｌ，２，．．．，Ｌ－ｌ；?Ｚ）ｎ為延遲向量，取值為人為（１，２，．．．，Ｎ－１列組合；隊為權重向量，取值±１；?ａ？，?即為產生的格雷互補序代后，即可得到需要長度的格雷互補序列。由此產生方法可知，需要向量和權重向量。取值??Ｚ）ｎ?＝?［５１２，４０９６，６４，１６，１２８，１０２４，２５６，２０４８，３２，８，１，４，２］?（Ｗｎ?＝?［－１，１，１，－１，１，１，－１，１，１，１，１，１，１］?（產生的長度為８１９２的格雷互補序列的兩個長度分別為４０９６的格雷的自相關特性如圖２－３，可以看出二者在各個相位互補，二者相關值有且僅有零相位有不為０的峰值良好自相關特性，如圖２－４所示。??

圖２４?８１９２長格雷互補序列自相關特性曲線??于ＣＡＺＡＣ序列格雷互補序列的，格雷互補序列對頻偏更加不使用格雷互補列的信道估計使用的ＰＮ序列。??Ｓ準則信道估計實例及仿真結果??的系統(tǒng)中信道估計具體做法如下。??長度為Ｎ的導頻輔助序列為Ｐ二［ｐＱ，Ｐｌ，ｐ２，．．．，ｐｗ］，假設信道中端收到序列ｒｆｃ可以表示為??Ｌ－１??ｒｆｃ?＝?Ｈ?＆ＰＵ?＋?叫１＝０??Ｐｉ?＝?［Ｐｗ－ｉ＋ｌ，Ｐｗ－〖＋２，?．．．，Ｐ〇，Ｐｌ，?．．．，Ｐｗ－〖］，為循環(huán)移位后的訓練序ｋ個時刻上的符號。??信道為慢變的，即各個時刻的信道相響應相同，則／１；表示第１＝ｎ￡，ｆｃ?＋＿／？�。榈冢粒簜�時刻上的復高斯白噪聲。??某一徑的信道響應為＆＋／？，發(fā)出的序列為Ｐｉ＋ｊ’Ｐｑ，則第ｋ的符號ｒｆｃ可以表示為??

？＝—２Ｎ＾?（２＿３６）??采用長度為８１９２的格雷互補序列作為ＰＮ序列，其信道估計性能如圖２－６所??示。圖中的縱軸為信道估計結果與實際信道響應的均方誤差。??１４??
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本文編號：2859126