【正文】 。%插入循環(huán)前綴子程序function x=insert_cp(num,matrix) [m,n]=size(matrix)。[f_1,c_1,theta_1]=parameter_classical(N_i,var_u,fmax)。for k=1:num atts=10.^(*(var_pow(k)))。)。 %提取的數(shù)據(jù)信號(hào)矩陣 else return end endend%MMSE估計(jì)算法子程序function out=mmse(N,NL,interval,count,pilot,Rhh,sgma,pilot_signal,signal)pilot_0=qam16(pilot)。 else return end endend %LS估計(jì)算法子程序function out=ls(N,NL,interval,count,pilot,pilot_signal,signal) pilot_0=qam16(pilot)。 end Y=Y_P.39。 %估計(jì)信道特性SVD for i=1:interval k=interval*(a1)+i。 elseif y==[0 0 1 1] x=13*j。 end if (y1=0)amp。 elseif x==3j y=[1 1 1 0]。 elseif x==3j y=[0 1 1 0]。(y=2) y=1。 elseif y==[1 0 1 0] x=1j。 end for i=(p+1):N s(i)=0。C=4*(1^2+1^2)*(1/16)+2*4*(1^2+3^2)*(1/16)+4*(3^3+3^3)*(1/16)。*Y。 end x=pilot_0。for k=1:N for f=1:N if k==f RH(k,f)=1/L。output_sig=zeros(size(input_sig))。gauss_u1=zeros(1,samp_num)。 w=w+1。 end end endx=input。rd39。 %運(yùn)算所用時(shí)間%LS估計(jì)修正 tic modify_signal=ls(N,NL,interval,count,pilot,pilot_signal,signal)。spow=0。 num_of_err_svd=0。 %輸入信號(hào)的次數(shù)KL=N*NL。張老師知識(shí)淵博，思維縝密，和藹可親。MMSE估計(jì)和LS估計(jì)算法都是在假定各子信道噪聲方差相同的條件下得到，都采用圖（）所示的估計(jì)器結(jié)構(gòu)，但按上面所言，信道功率僅集中在前幾個(gè)子信道中，而其它子信道中噪聲方差與之相比會(huì)較大，因而噪聲所起的影響是很大的。而產(chǎn)生有色隨機(jī)過程的方法有兩類：第一類方法是正弦波疊加法；第二類是成形濾波器法。進(jìn)一步定義平均為，則式（）可以簡化為：＝ （）其中，它是由星座圖確定的常數(shù)，例如在16QAM中的=17/9。首先，我們從得到的中提取經(jīng)過信道傳輸后的導(dǎo)頻信號(hào)，并利用已知的發(fā)送的原導(dǎo)頻信號(hào)，估計(jì)出導(dǎo)頻位置處的信道傳遞函數(shù)；然后，再通過某種算法利用這些值估計(jì)出數(shù)據(jù)信號(hào)處的信道傳遞函數(shù)；最后，利用估計(jì)出的數(shù)據(jù)信號(hào)處的信道傳遞函數(shù)完成對接收信號(hào)的校正，一個(gè)最簡單的方法是將接收信號(hào)除以，得到校正后的信號(hào)。這種基于塊狀導(dǎo)頻的信道估計(jì)僅需要進(jìn)行時(shí)域內(nèi)插，不需要進(jìn)行頻域內(nèi)插，故其運(yùn)算量較低。一個(gè)OFDM符號(hào)之內(nèi)包括多個(gè)經(jīng)過調(diào)制的子載波的合成信號(hào)，其中每個(gè)子載波都可以接收到相移鍵控（PSK）或者正交幅度調(diào)制（QAM）技術(shù)的調(diào)制。 OFDM技術(shù)發(fā)展史正交頻分復(fù)用（OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing,）是一種特殊的多載波傳輸方案，它可以被看作是一種調(diào)制技術(shù)，也可以被當(dāng)作一種復(fù)用技術(shù)。第一章 移動(dòng)通信系統(tǒng)及OFDM技術(shù)概述 移動(dòng)通信系統(tǒng)是指雙方或至少其中一方在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中進(jìn)行信息傳遞的通信方式，它不受時(shí)間和空間的限制，交流信息機(jī)動(dòng)靈活，迅速可靠，是實(shí)現(xiàn)通信理想目標(biāo)的重要手段。最后我們可以看出MMSE估計(jì)的性能要遠(yuǎn)好于LS估計(jì)，但其復(fù)雜度較高，SVD估計(jì)的性能及運(yùn)算復(fù)雜度皆介于前兩者之間。這種技術(shù)的基本原理是在系統(tǒng)的發(fā)射端每隔一定的時(shí)間插入導(dǎo)頻信號(hào)，在接收端從接收到的數(shù)據(jù)流中提取導(dǎo)頻信號(hào)，并以此來估計(jì)此時(shí)段內(nèi)的信道特性。OFDM技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng)用于非對稱數(shù)字用戶環(huán)路（ADSL）、無線本地環(huán)路（WLL）、音頻數(shù)字廣播（DAB）、高清晰度數(shù)字電視（HDTV）和無線局域網(wǎng)（WLAN）。在通信界有這樣一種觀點(diǎn)，目前第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的方案實(shí)際只能是第二代移動(dòng)通信方案的改進(jìn)，算不上真正意義上的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，并且由于3G系統(tǒng)的核心網(wǎng)還沒有完全脫離第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)，所以有理由認(rèn)為第三代系統(tǒng)僅僅是一個(gè)從窄帶到未來移動(dòng)通信系統(tǒng)過渡的階段。其中大都利用了OFDM可以有效地消除信號(hào)多徑傳播所造成符號(hào)間干擾這一特征。OFDM系統(tǒng)的信號(hào)分布在時(shí)域和頻域內(nèi)，因而導(dǎo)頻信號(hào)可以在時(shí)間和頻率兩維方向上進(jìn)行插入。上面的講述我們僅僅得到，并未得到信道傳遞函數(shù)，那么如何得到信道傳遞函數(shù)呢？ 信道傳遞函數(shù)在OFDM系統(tǒng)中，信道估計(jì)的目的是利用在已知導(dǎo)頻信號(hào)的情況下，根據(jù)對接收到的導(dǎo)頻信號(hào)的分析，選用合適的算法估計(jì)信道傳輸函數(shù)。在一些文獻(xiàn)中提出了LMMSE（Linear Minimum MeanSquare error）估計(jì)方法，但其運(yùn)算復(fù)雜度仍然很高，因而在一些文獻(xiàn)中采用最佳低階理論簡化LMMSE算法，簡化算法是通過奇異值分解（SVD，Singular Value Deposition ）來實(shí)現(xiàn)的。所謂頻率選擇性衰落信道是信道的時(shí)延擴(kuò)展大于信號(hào)周期的信道，它是由多徑組合而成，其中每一路徑對應(yīng)于一個(gè)平坦衰落信道，而平坦衰落信道是指信道的時(shí)延擴(kuò)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于信號(hào)周期的信道。由此我們可以粗略認(rèn)為，良好性能的獲得是要以犧牲某項(xiàng)指標(biāo)為代價(jià)的，而在此處誤碼率低的良好的信道估計(jì)算法是建立在高運(yùn)算復(fù)雜度的基礎(chǔ)之上的。相信在不久的將來，這些關(guān)鍵技術(shù)會(huì)得到近一步完善，OFDM系統(tǒng)也會(huì)在實(shí)際應(yīng)用中滿足寬帶要求更高的多種多媒體業(yè)務(wù)和更快的網(wǎng)絡(luò)瀏覽速度。 %插入循環(huán)前綴的長度p=6。 time3=0。trans_s=multipath_channg(trans_o,nn,var_pow,delay,v,fc,t_interval,N,counter)。num_of_err_mmse=error_stat(qam_out,modify_signal)。,SNR_dB,err_ls,39。) grid on%產(chǎn)生二進(jìn)制數(shù)據(jù)流子程序function x=input_b(N,NL) for i=1:NL input_0=rand(1,4*N)。 y=count。 %正弦疊加法生成瑞利過程function ray_chan=rayleigh(var_power,samp_num,t_interval,fmax)%var_power為該徑平均功率單位db；%samp_num為離散信道采樣數(shù)%t_interval為抽樣時(shí)間間隔。t_delay=delay/t_interval。end%生成信道自相關(guān)函數(shù)子程序function hh=Rhhh(N,L)。 i=1。)*X*F)*A+Rhh))*inv(F39。 end out=X_S。 UU(t,t)=realmin。%16QAM調(diào)制子程序function x=qam16(y) if y==[0 0 0 0] x=1+j。end%16QAM解調(diào)子程序function y=de_qam16(x) y=real(x)。 elseif x==1j y=[1 0 1 0]。 elseif x==3+3*j y=[1 1 0 1]。 elseif (y12) y1=3。 elseif y==[1 1 1 0] x=3j。 else return end endend %16QAM數(shù)據(jù)解調(diào)子程序function x=de_modulation(matrix) [n,m]=size(matrix)。 [XX_0,UU_0]=eig(Rhh)。 X_P(j)=pilot_0。 for a=1:count for j=1:N Y_P(j)=pilot_signal(j,a)。 tran_1(m,k)=trans_s(m,k)+noise。enddelay_sig=zeros(num,chann_l)。 gauss_u2=gauss_u2+c_2(k)*cos(2*pi*f_2(k).*t+theta_2(k))。 end end x=insert_cp_0。 %非共軛轉(zhuǎn)置 q=1。) text(,39。modify_signal=invert(N,NL,modify_signal_b)。 %分離導(dǎo)頻信號(hào)和有用信號(hào) [pilot_signal,signal]=separate_pilot(interval,count,receive_signal_y)。 %多徑數(shù)delay=[0,1e5*[,1]]。 time_ls=0。張國梅老師可以說是新時(shí)期科研工作者的佼佼者。本文在詳細(xì)介紹OFDM系統(tǒng)的基本原理后，重點(diǎn)對基于塊狀導(dǎo)頻的信道估計(jì)作了具體的討論。Monte Carlo方法的基本思想是通過描述中離散多普勒頻移f的概率分布的概率密度函數(shù)來產(chǎn)生多普勒頻移。在前面我們介紹的三種估計(jì)算法中，MMSE估計(jì)和SVD估計(jì)要用到信道的統(tǒng)計(jì)特性，包括信道傳遞函數(shù)的自相關(guān)陣以及噪聲方差，而一般情況下這些參數(shù)是不能預(yù)先知道的，因此以上估計(jì)方法的應(yīng)用受到了限制。許多文獻(xiàn)在信道脈沖響應(yīng)有限長的假設(shè)條件下對它們做了改進(jìn)，其中一種改進(jìn)方法是基于特征值分解的SVD（Singular Value Deposition）估計(jì)。為降低這種導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中的復(fù)雜度，要在滿足抽樣定理的條件下，使時(shí)間間隔和頻率間隔盡量大。第二章 OFDM系統(tǒng)中基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)技術(shù) 常見的三種導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)在OFDM系統(tǒng)中，系統(tǒng)能否正常工作的一個(gè)關(guān)鍵因素是能否準(zhǔn)確的估計(jì)信道。為了解決這種低效利用頻譜資源的問題，在20世紀(jì)60年代提出一種思想，即使用子信道頻譜相互覆蓋的并行數(shù)據(jù)傳輸和頻分復(fù)用（FDM，F(xiàn)requency Division Multiplexing），其中每個(gè)子信道內(nèi)承載的信號(hào)傳輸速率為b，而且要求各個(gè)子信道在頻域距離也是b，從而可以避免了使用高速均衡，并且可以對抗窄帶脈沖噪聲和多徑衰落，而且還可以充分利用可用的頻譜資源。但由于模擬技術(shù)十分成熟，因而在發(fā)展初期也得到了較為廣泛的應(yīng)用。它具有能有效消除符號(hào)間串?dāng)_（ISI）、提高頻譜利用率，很好的對抗頻率選擇性衰落和窄帶干擾的優(yōu)點(diǎn)。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）題 目OFDM系統(tǒng)中基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)算法的性能分析 摘 要正交頻分復(fù)用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技術(shù) ,是近年來受到人們廣泛關(guān)注的一種調(diào)制技術(shù), 在高速無線數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景。它適用于在多徑和頻率選擇性信道環(huán)境下的高速數(shù)據(jù)傳輸。第一代系統(tǒng)頻譜利用率低，通信容量小，保密性差，設(shè)備復(fù)雜，不能提供非話業(yè)務(wù)。這種技術(shù)避免了信道頻譜重疊，看起來有利于消除信道間的干擾（ICI，Inter Carrier Interference），但這樣又不能有效利用寶貴的頻譜資源。在接收端，先將收到的信號(hào)串并轉(zhuǎn)換，去掉循環(huán)前綴后進(jìn)行快速傅里葉變換，然后再經(jīng)過并串轉(zhuǎn)換，最后解調(diào)得到二進(jìn)制數(shù)據(jù)。為了無失真地恢復(fù)信道響應(yīng)，其時(shí)間間隔和頻率間隔要滿足二維抽樣定理，即其抽樣率必須大于等于帶寬的兩倍。 三種基于塊狀導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)的信道估計(jì)算法在許多文獻(xiàn)中，就如何準(zhǔn)確地估計(jì)導(dǎo)頻位置上的信道傳輸特性，給出了不同的估計(jì)方法，其中有兩種基本的方法：MMSE（Minimum MeanSquare error）估計(jì)和LS（Least Square）估計(jì)。一般地將取成CP的長度。下面采用Monte Carlo法來確定三個(gè)參數(shù)。第五章 總 結(jié)近年來，隨著數(shù)字信號(hào)處理（DSP）技術(shù)的飛速發(fā)展，OFDM作為一種可以有效對抗ISI的高速傳輸技術(shù)，引起了人們的廣