寬帶無(wú)線通信技術(shù)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(wú)線信道環(huán)境復(fù)雜導(dǎo)致的多徑效應(yīng)產(chǎn)生的頻率選擇性衰落會(huì)嚴(yán)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(shù)作為一種主流的單載波傳輸方式,可以通過(guò)低復(fù)雜度的均衡算法對(duì)抗多徑衰落和符號(hào)間干擾,同時(shí)因?yàn)槠鋵?duì)載波頻偏不敏感,峰均比較低等特點(diǎn),在雷達(dá)通信,水下聲波通信,無(wú)人機(jī)通信等特定領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用和研究?jī)r(jià)值,對(duì)其相關(guān)技術(shù)的研究也就有了重要意義。本文的主要研究對(duì)象為低信噪比下的SC-FDE系統(tǒng),對(duì)其中常用的技術(shù)進(jìn)行了研究和學(xué)習(xí),并重點(diǎn)研究其在多徑衰落信道中的信道估計(jì)技術(shù)。系統(tǒng)中采用基于導(dǎo)頻序列的信道估計(jì)算法,采用格雷互補(bǔ)序列作為PN序列,并通過(guò)LS準(zhǔn)則獲得較為準(zhǔn)確的結(jié)果。通過(guò)將卡爾曼濾波算法與基于PN序列的信道估計(jì)算法相結(jié)合,使得在高多普勒的衰落信道下,信道估計(jì)結(jié)果能夠更好地跟隨信道變化,同時(shí)優(yōu)化噪聲估計(jì)算法。對(duì)于低多普勒的多徑衰落信道下的信道估計(jì),用卡爾曼濾波對(duì)齊結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化,提高系統(tǒng)性能。并據(jù)此提出減少導(dǎo)頻開(kāi)銷(xiāo)同時(shí)維持系統(tǒng)高性能的系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。同時(shí)將SC-FDE在硬件平臺(tái)上通過(guò)FPGA實(shí)現(xiàn),并利用上述算法對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,得到了性能較為可靠的硬件平臺(tái)。本文研究和提出的算法均已通過(guò)仿真和驗(yàn)證,和傳統(tǒng)的方法相比,在不額外增加過(guò)多復(fù)雜度的前提下,信道估計(jì)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(xué)位單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TN929.5
【部分圖文】：

??雷互補(bǔ)序列的產(chǎn)生方式很多，可以利用遞推的方法產(chǎn)生長(zhǎng)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＿�。ǎ妫悖�?－?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(duì)為權(quán)重向量，取值±１；?ａ？，?即為產(chǎn)生的格雷互補(bǔ)序代后，即可得到需要長(zhǎng)度的格雷互補(bǔ)序列。由此產(chǎn)生方法可知，需要向量和權(quán)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(chǎn)生的長(zhǎng)度為８１９２的格雷互補(bǔ)序列的兩個(gè)長(zhǎng)度分別為４０９６的格雷的自相關(guān)特性如圖２－３，可以看出二者在各個(gè)相位互補(bǔ)，二者相關(guān)值有且僅有零相位有不為０的峰值良好自相關(guān)特性，如圖２－４所示。??

圖２４?８１９２長(zhǎng)格雷互補(bǔ)序列自相關(guān)特性曲線??于ＣＡＺＡＣ序列格雷互補(bǔ)序列的，格雷互補(bǔ)序列對(duì)頻偏更加不使用格雷互補(bǔ)列的信道估計(jì)使用的ＰＮ序列。??Ｓ準(zhǔn)則信道估計(jì)實(shí)例及仿真結(jié)果??的系統(tǒng)中信道估計(jì)具體做法如下。??長(zhǎng)度為Ｎ的導(dǎo)頻輔助序列為Ｐ二［ｐＱ，Ｐｌ，ｐ２，．．．，ｐｗ］，假設(shè)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(xùn)練序ｋ個(gè)時(shí)刻上的符號(hào)。??信道為慢變的，即各個(gè)時(shí)刻的信道相響應(yīng)相同，則／１；表示第１＝ｎ￡，ｆｃ?＋＿／？！＃為第Ａ：個(gè)時(shí)刻上的復(fù)高斯白噪聲。??某一徑的信道響應(yīng)為＆＋／？，發(fā)出的序列為Ｐｉ＋ｊ’Ｐｑ，則第ｋ的符號(hào)ｒｆｃ可以表示為??

？＝—２Ｎ＾?（２＿３６）??采用長(zhǎng)度為８１９２的格雷互補(bǔ)序列作為ＰＮ序列，其信道估計(jì)性能如圖２－６所??示。圖中的縱軸為信道估計(jì)結(jié)果與實(shí)際信道響應(yīng)的均方誤差。??１４??
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本文編號(hào)：2859126