基于OFDM的無線導(dǎo)頻信道估計(jì)和信道均衡算法研究
本文關(guān)鍵詞:基于OFDM的無線導(dǎo)頻信道估計(jì)和信道均衡算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:正交頻分多路復(fù)用技術(shù)(OFDM)是現(xiàn)代通信系統(tǒng)多載波調(diào)制技術(shù)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)不僅能夠有效地對抗無線信道的頻率選擇性衰落,還能極大地改善系統(tǒng)頻帶利用率。由于其在信號處理技術(shù)領(lǐng)域的諸多優(yōu)點(diǎn),使其逐漸成為未來通信發(fā)展方向的主要候選方案之一。信道估計(jì)是OFDM系統(tǒng)中信號處理部分的一個(gè)重要環(huán)節(jié),其估計(jì)性能的準(zhǔn)確程度將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的通信質(zhì)量。本文主要是對無線信道特性和OFDM系統(tǒng)的基本原理進(jìn)行詳細(xì)的介紹。針對無線信道在多徑信道下衰落的特點(diǎn),對信道估計(jì)和信道均衡技術(shù)進(jìn)行深入的研究,并在一些傳統(tǒng)的估計(jì)算法和均衡算法上提出了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。傳統(tǒng)的LMMSE估計(jì)算法在進(jìn)行信道估計(jì)時(shí)需要經(jīng)過復(fù)雜的矩陣求解,且算法需要預(yù)知信道的先驗(yàn)信息,這對于時(shí)變多徑的無線信道來說是比較困難的。針對傳統(tǒng)LMMSE估計(jì)算法的這些缺點(diǎn),論文提出一種改進(jìn)的LMMSE信道估計(jì)算法,該算法即采用加權(quán)求平均的方法來估計(jì)子載波的信道頻率響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法總體性能優(yōu)于LS算法及經(jīng)過奇異值分解的LMMSE估計(jì)算法,且其誤碼率接近于理想狀況下的傳統(tǒng)的LMMSE算法。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中,隨著多徑時(shí)延以及子載波數(shù)目的不斷增加,系統(tǒng)對于信號的處理工作將會越來越復(fù)雜。采用信道均衡技術(shù)可以對信道估計(jì)中產(chǎn)生的深衰落點(diǎn)進(jìn)行必要的“補(bǔ)償”。傳統(tǒng)的信道均衡技術(shù)一般是在接收端進(jìn)行的,這樣做不僅會增加接收端設(shè)備的復(fù)雜度,現(xiàn)實(shí)中也會給用戶帶來一些不便。采用預(yù)均衡方案可以解決這樣的問題。將有限預(yù)編碼技術(shù)應(yīng)用于預(yù)均衡方案中,在發(fā)送端與接收端之間添加合適的共享碼本進(jìn)行信道均衡。該算法不僅能大大降低系統(tǒng)的復(fù)雜度,還能有效的提升信道估計(jì)的性能。實(shí)驗(yàn)仿真表明,改進(jìn)的預(yù)均衡方案性能要優(yōu)于傳統(tǒng)的預(yù)均衡方案及線性均衡方案。
【關(guān)鍵詞】:正交頻分復(fù)用 信道估計(jì) 無線信道 導(dǎo)頻 預(yù)均衡
【學(xué)位授予單位】:江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN929.53
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-14
- 1.1 研究背景及意義8-9
- 1.2 OFDM系統(tǒng)發(fā)展及其特點(diǎn)9-10
- 1.3 信道估計(jì)技術(shù)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀10-12
- 1.4 本文的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)12-13
- 1.5 論文的內(nèi)容安排13-14
- 第二章 無線信道模型及OFDM系統(tǒng)基本原理14-27
- 2.1 引言14
- 2.2 無線信道特征14-18
- 2.2.1 大尺度衰落15-17
- 2.2.2 小尺度衰落17-18
- 2.3 無線衰落信道模型18-21
- 2.3.1 信道沖激響應(yīng)模型19
- 2.3.2 無線信道的統(tǒng)計(jì)特性19-21
- 2.4 OFDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)21-24
- 2.4.1 循環(huán)前綴22-24
- 2.4.2 FFT實(shí)現(xiàn)方法24
- 2.5 OFDM系統(tǒng)工作原理24-26
- 2.6 本章小結(jié)26-27
- 第三章 基于導(dǎo)頻的OFDM信道估計(jì)及其改進(jìn)方案27-46
- 3.1 引言27
- 3.2 導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)27-30
- 3.2.1 導(dǎo)頻塊狀分布28
- 3.2.2 導(dǎo)頻梳狀分布28-29
- 3.2.3 導(dǎo)頻格狀分布29-30
- 3.3 OFDM經(jīng)典插值算法30-32
- 3.3.1 常值插值法30
- 3.3.2 線性插值30-31
- 3.3.3 高斯插值算法31
- 3.3.4 Cubic插值算法31-32
- 3.4 傳統(tǒng)信道估計(jì)算法32-39
- 3.4.1 基于訓(xùn)練符號的信道估計(jì)32
- 3.4.2 LS信道估計(jì)32-34
- 3.4.3 MMSE信道估計(jì)34-36
- 3.4.4 LMMSE信道估計(jì)36-37
- 3.4.5 基于奇異值分解的LMMSE算法37-38
- 3.4.6 仿真與分析38-39
- 3.5 改進(jìn)的LMMSE信道估計(jì)算法39-45
- 3.5.1 信道的時(shí)域特性39-41
- 3.5.2 采用加權(quán)平均方法的改進(jìn)LMMSE算法41-43
- 3.5.3 改進(jìn)LMMSE算法復(fù)雜度分析43
- 3.5.4 仿真結(jié)果及分析43-45
- 3.6 本章小結(jié)45-46
- 第四章 無線信道下的信道均衡技術(shù)及其改進(jìn)方案46-55
- 4.1 引言46
- 4.2 線性均衡方案46-48
- 4.2.1 ZF 均衡算法47-48
- 4.2.2 MMSE均衡算法48
- 4.3 MMSE預(yù)均衡及改進(jìn)的預(yù)均衡方案48-52
- 4.3.1 采用預(yù)均衡的OFDM系統(tǒng)48-50
- 4.3.2 改進(jìn)的預(yù)均衡技術(shù)50-52
- 4.4 性能仿真及分析52-54
- 4.5 本章小結(jié)54-55
- 第五章 總結(jié)與展望55-57
- 5.1 本文工作總結(jié)55-56
- 5.2 今后工作展望56-57
- 參考文獻(xiàn)57-60
- 附錄A IEEE802.16e標(biāo)準(zhǔn)碼本60-61
- 致謝61-62
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果62-63
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,本文編號:349658
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