【正文】 Ss s Sid r e c t t t T j t t t t t t TTstt t t t T???? ??? ? ? ? ? ? ?? ??? ? ??? ? ? ???或 (21) 其中， M為子載波數(shù)， ST 為 OFDM 碼元周期， ( 0,1, )idi? … ,M1是 第 i 個子信道的數(shù)據(jù)流， st 是 OFDM 符號開始的時 刻 。 表 21 單載波和多載波 系統(tǒng)參數(shù) 比較 傳輸方式系統(tǒng)參數(shù) 單載波 多載波 符號時間 STM ST 速率 SMT 1ST 總頻帶寬度 2 SMT? 2 1 (2 )SSM T M T? ? ? ? ISI 敏感度 敏感 較不敏感 5 OFDM 基本原理 OFDM 屬于多載波調(diào)制方案之一， 它的基本原理是：將高速傳輸?shù)拇袛?shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成若干個并行傳輸?shù)牡退僮訑?shù)據(jù)流， 然后用這些子數(shù)據(jù)流去調(diào)制相互正交的子載波，從而構(gòu)成多個低速比特流 并行傳輸 的系統(tǒng) 錯誤 !未找到引用源。 圖 多載波 調(diào)制原理方框圖 單載波與多載波存著在諸多 不同的系統(tǒng)參數(shù) ， 如 符號時間，總頻帶寬度等。 。但是，使用單載波系統(tǒng)傳輸高速 的 寬 帶業(yè)務(wù) ， 均衡算法 中抽頭系數(shù)大，訓(xùn)練序列多，這使得算法非常復(fù)雜，收斂速度也 變得緩慢 ，因此必然會存在由于時延擴(kuò)展而造成的碼間干擾。 第五章是本文的總結(jié)與展望。 第二章 簡要 介紹了快衰落信道下 OFDM 系統(tǒng)組成原理，包括串 /并轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)調(diào)制，離散傅里葉變換，循環(huán)前綴等內(nèi)容，然后介紹了 OFDM 系統(tǒng)的優(yōu)缺點及關(guān)鍵技術(shù)。 因此，研究信道估計技術(shù)意義重大 錯誤 !未找到引用源。為了更好地適應(yīng)信道傳輸，發(fā)送端通常采用調(diào)制技術(shù)； 2 相應(yīng)地，接收端要獲得原始信息，必須對接收信號進(jìn)行解調(diào)。 經(jīng)過多年的發(fā)展， OFDM 技術(shù)已成功應(yīng)用到數(shù)字音頻廣播 (DAB),數(shù)字視 頻廣播 (DVB)， 高清電視 (HDTV)， 視頻點播 (VOD)， 無線局域網(wǎng) (WLAN)等通信領(lǐng)域 。 OFDM 技術(shù)的提出可以追溯到上世紀(jì) 60年代，但由于當(dāng)時大規(guī)模集成電路的限制， OFDM 并未得到重視。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 畢業(yè)設(shè)計論文 基于 OFDM 技術(shù)的無線通信系統(tǒng)的信道估計的研究 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日 期： 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................. 1 研究內(nèi)容及背景意義 ........................................................................ 1 本論文所做的主要工作 .................................................................... 2 2 OFDM 系統(tǒng)簡介 .......................................................................................... 3 單載波通信與多載波通信 ................................................................ 3 OFDM 基本原理 ................................................................................ 5 OFDM 的優(yōu)缺點 ................................................................................ 6 OFDM 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) ..................................................................... 7 3 OFDM 信道估計及其性能仿真 .................................................................... 9 信道估計概述 ................................................................................... 9 信道估計的目的 ..............................................................................10 OFDM 信道特性 ...............................................................................10 信道估計方法 ..................................................................................13 插入導(dǎo)頻法信道估計 ............................................................13 最小平方 (LS)算法 .................................................................14 最 小均方誤差估計 (MMSE)...................................................17 線性最小均方誤差 (LMMSE)算法 .........................................18 基于 DFT 變換的信道估計 ....................................................19 性能比較與分析 ...............................................................................21 4 改進(jìn)的 DFT 算法及其性能仿真 ................................................................23 算法簡介 ..........................................................................................23 性能仿真 ..........................................................................................25 5 結(jié)論與展望 ................................................................................................30 參考文獻(xiàn) .......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。直到 1982 年， Weinstei 和 Ebert 提出基于離散傅里葉變換 (DFT)的 OFDM 基帶調(diào)制，才使得人們開始重視這一技術(shù)。例如 1999年到 20xx年期間， 清華大學(xué)成功研發(fā)出 DMBT數(shù)字電視傳輸系統(tǒng) ；歐共體研發(fā)的數(shù)字視頻地面廣播 (DVBT)錯誤 !未找到引用源。 解調(diào) 一般分為非相干解調(diào)和相干解調(diào) 兩大類 ，非相干解調(diào)適用于低速傳輸?shù)南到y(tǒng)， 對于多進(jìn)制調(diào)制的高速傳輸系統(tǒng)，大多數(shù)采用相干解調(diào)技術(shù)。 。 第 三章 是本文的重點。 2 OFDM 系統(tǒng) 簡介 單載波 通信 與多載波通信 單載波通信系統(tǒng) 就是用信息調(diào)制單一載波 ，接收端采用與發(fā)射端相同的載波進(jìn)行解調(diào) 的通信系統(tǒng)。 另外，當(dāng)信道的相關(guān)帶寬小于信號帶寬時， 會產(chǎn)生頻率選擇性衰落現(xiàn)象 ， 導(dǎo)致通信的可靠性降低。 與 單載波系統(tǒng) 相比，多載波系統(tǒng)具有的明顯優(yōu)勢是，能夠 很好地對抗頻率選擇性衰落。 表 21對其做了詳細(xì)比較。 。 ()st 的實部和虛部 分別和 OFDM符號的同相 (Inphase)和正交 (Quadraturephase)分量相對應(yīng) ，在實際應(yīng)用中可分別用cos 和 sin 代替， 這樣便構(gòu)成了合成的正交頻分復(fù)用信號。 串 /并 轉(zhuǎn)換主要是將 串行傳輸?shù)?高速數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成并行傳輸?shù)?多路 低速子數(shù)據(jù)流，從而延長符號周期，將快衰落信道轉(zhuǎn)換成平坦衰落信道， 減小符號間干擾 。在接收端，采取相反的措施，理論上便可完全恢復(fù)出原始信號。 (3)通過編碼技術(shù)可以解決系統(tǒng)的隨機錯誤，交織技術(shù)可解決突發(fā)錯誤，OFDM 系統(tǒng)通過編碼與交織，能很好地提高系統(tǒng)的誤碼性能。 (2)對頻率偏移敏感 。頻分多址，時分多址，碼分多址等 在配合正交頻分復(fù)用技術(shù) 使用 時， 更應(yīng)注意對定時同步與頻偏的控制。在具體設(shè)計時，必須同時考慮以上 兩個問題 ，因為估計器 性能 優(yōu)良與否 與導(dǎo)頻圖案的排列方式息息相關(guān)。 降低峰值平 均功率比 (PAPR) 在時域中，正交頻分復(fù)用信號是 N 路子載波信號的疊加。 。 9 3 OFDM 信道估計及其 性能 仿真 信道估計概述 所謂信道估計，就是描述物理信道對輸入信號的影響 而進(jìn)行定性研 究的過程， 換句話說 ，信道估計就是估計發(fā)送天線到接收天線之間的無線信道的頻率響應(yīng) 錯誤 !未找到引用源。對于現(xiàn)代通信系統(tǒng)，信道 在時域存在時間選擇性衰落 特性 ，在頻 域存在頻率選擇性衰落 特性 ，而系統(tǒng)又必須 適應(yīng)突發(fā)性數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因此， 信道估計 仍是目前學(xué)術(shù)界較難攻克的難題之一 。 在發(fā)送端信號的 某些比特位上插入合適長度的導(dǎo)頻信息，在接收端根據(jù)這些導(dǎo)頻信息，按照某種估計準(zhǔn)則對信道進(jìn)行估計。 不需要在信息 的比特位上插入導(dǎo)頻信息，只需 在接收端通過信息提取 技術(shù)來獲得信道的估計值。其優(yōu)勢不如導(dǎo)頻輔助信道估計，但彌補了盲信道估計的不足。 通過信道估計算法，可以 得到發(fā)送端與接收端無線信道的沖激響應(yīng)，使信道誤差最小化 ，最大程度保證原始信息無失真?zhèn)鬏?。 表 31 給出了四種信道模型的 參數(shù)對比 情況 。 0 20 40 60 80 100 120 0 . 4 0 . 200 . 20 . 4S V 信道模型 C M 1 環(huán)境下的信道沖激響應(yīng)T i m e ( n s )Gain0 20 40 60 80 100 120 0 . 200 . 20 . 40 . 6S V 信道模型 C M 2 環(huán)境下的信道沖激響應(yīng)T i m e ( n s )Gain0 50 100 150 200 250 0 . 4 0 . 200 . 20 . 4S V 信道模型 C M 3 環(huán)境下的信道沖激響應(yīng)T i m e ( n s )Gain0 50 100 150 200 250 300 350 0 . 4 0 . 200 . 20 . 4S V 信道模型 C M 4 環(huán)境下的信道沖激響應(yīng)T i m e ( n s )Gain 圖 SV 模型中四種信道的頻率響應(yīng) 由圖 可知，一般快衰落信道的多徑時延都會超過 50ns，對于 CM4這種特殊環(huán)境下的快衰落信道，其多徑時延甚至超過了 220ns， 由此可見 CM4 13 信道對信號的深衰落程度 。 根據(jù) 正交頻分復(fù)用系統(tǒng)組成原理 ， 導(dǎo)頻的插入可以在時域進(jìn)行，也可以在頻域進(jìn)行。 。 在時域抽樣定理中 ， 抽樣頻率 應(yīng) 滿足： ? ?12t S dNT f? ，即： 12tdSN fT?