【正文】 or! Reference source not found.。其中M代表子載波數(shù)，為正交頻分復用碼元周期。 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。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。因此，人們必須提出更好的通信系統(tǒng)模型，來適應(yīng)高速數(shù)據(jù)通信，多載波通信技術(shù)便是在這種背景下受到人們重視的。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，訓練序列多，這使得算法非常復雜，收斂速度也變得緩慢，因此必然會存在由于時延擴展而造成的碼間干擾。其中是匹配濾波器，用以濾除帶外噪聲。第五章是本文的總結(jié)與展望。首先簡要介紹了信道估計的分類和目的；然后介紹了快衰落下的四種信道模型，并對四種模型的沖擊響應(yīng)進行了仿真，以觀察各信道的時延擴展，并為后面估計算法的性能仿真做準備；之后重點分析了基于LS算法、MMSE算法、LMMSE算法以及基于DFT算法的信道估計原理，進行了大量公式推導，并總結(jié)其優(yōu)缺點；最后在不同信道環(huán)境，不同子載波數(shù)下用MATLAB對各算法的誤碼率和均方誤差進行了仿真，總結(jié)各算法估計性能。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)。 本論文所做的主要工作本文基于OFDM系統(tǒng)原理，以O(shè)FDM信道估計算法為研究對象，對比分析了快衰落環(huán)境下各種估計算法的誤碼率和均方誤差，隨后提出一種估計性能優(yōu)良的改進算法，并仿真了改進算法在抵抗碼間干擾、多徑衰落的優(yōu)越性。對于OFDM系統(tǒng)，信道估計的任務(wù)就是，根據(jù)接收到的已失真的、疊加了AWGN的信息序列來準確估計出信道的頻域傳輸特性，換句話說，就是估計OFDM各正交子信道的頻率響應(yīng)值。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)。在移動通信中，無線信道往往受到高層建筑物，河流，森林，山脈等的影響而呈現(xiàn)多徑特性。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。1990年，Peled和Ruiz提出的循環(huán)前綴(Cyclic Prefix,CP)，解決了信道正交性問題。OFDM技術(shù)的提出可以追溯到上世紀60年代，但由于當時大規(guī)模集成電路的限制，OFDM并未得到重視。基于OFDM技術(shù)的無線通信系統(tǒng)的信道估計的研究目 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 22 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) 73 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 插入導頻法信道估計 13 最小平方(LS)算法 14 最小均方誤差估計(MMSE) 16 線性最小均方誤差(LMMSE)算法 18 基于DFT變換的信道估計 19 204 改進的DFT算法及其性能仿真 23 算法簡介 23 性能仿真 245 結(jié)論與展望 30參考文獻 31答 謝 321 緒論 研究內(nèi)容及背景意義近30年來，移動通信領(lǐng)域經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字，窄帶到寬帶，低數(shù)據(jù)傳輸速率到高數(shù)據(jù)傳輸速率的演變。第一代(1G:AMPS、TACS)和第二代(2G:GSM、IS95CDMA)移動通信只能提供語音業(yè)務(wù)或部分低數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了實現(xiàn)個人通信，移動互聯(lián)網(wǎng)，高清視頻點播等超寬帶，高數(shù)據(jù)傳輸速率業(yè)務(wù)，人們相繼提出第三代(3G:CDMA2000、WCDMA、TDSCDMA)和第四代(4G：LTE TDD、LTE FDD)移動通信，而其中的關(guān)鍵技術(shù)之一——正交頻分復用(OFDM)成為研究熱點。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)。加之高速DSP技術(shù)，自適應(yīng)技術(shù)，軟件無線電技術(shù)的日益成熟，如何將OFDM技術(shù)應(yīng)用到無線通信系統(tǒng)，成為人們亟待解決的問題。例如1999年到2002年期間，清華大學成功研發(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)Error! Reference source not found.。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)；相應(yīng)地，接收端要獲得原始信息，必須對接收信號進行解調(diào)。因此，為使接收端獲得與發(fā)送端完全同頻同相的載波信息，必須對信道進行估計,以對抗碼間干擾和多徑衰落。因此，研究信道估計技術(shù)意義重大Error! Reference source not found.。第一章以移動通信的演變?yōu)楸尘?，介紹了OFDM技術(shù)的提出、發(fā)展歷程和在民用通信中的應(yīng)用，然后根據(jù)無線信道環(huán)境引出信道估計的概念。第三章是本文的重點。第四章在第三章的基礎(chǔ)上提出基于DFT的信道估計改進算法，并仿真分析改進算法較傳統(tǒng)算法在減小誤碼率和均方誤差上的優(yōu)越性。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)射端相同的載波進行解調(diào)的通信系統(tǒng)。第一代蜂窩移動通信(1G)與第二代蜂窩移動通信(2G)主要采用這種系統(tǒng)，因為1G和2G的數(shù)據(jù)傳輸速率不高，通過合適的均衡算法便能夠很好地解決多徑衰落引起的符號間干擾(ISI)。另外，當信道的相關(guān)帶寬小于信號帶寬時，會產(chǎn)生頻率選擇性衰落現(xiàn)象，導致通信的可靠性降低。 單載波通信原理框圖多載波通信的基本思想是：在頻域上將信道劃分成M個相互獨立的子信道，這樣每個子信道的頻譜特性都具有平坦或準平坦衰落特性，然后使用這些子信道傳輸信號并在接收機中予以合并，以實現(xiàn)信號的頻率分集Error! Reference source not found.。當M很大時，每個子信道都可看做是無ISI的子信道，在接收端，可以采用低復雜度的信號處理算法實現(xiàn)無ISI的信息傳輸。表21對其做了詳細比較。這里假設(shè)OFDM系統(tǒng)的保護帶寬。它的最大特點是各子載波具有正交性，從而調(diào)制后的頻譜可以重疊，這在頻譜日益緊張的情況下，是一次重大的技術(shù)變革。 (21)其中，M為子載波數(shù)，為OFDM碼元周期，是第個子信道的數(shù)據(jù)流，是OFDM符號開始的時刻。由于OFDM是多載波方案，只要滿足各載波相互正交即可。其中，上半部分是OFDM的發(fā)送端，下半部分是OFDM的接收端，中間的信道是典型的瑞利衰落信道，信道中的噪聲是AWGN。DFT/IDFT可用FFT/IFFT代替，降低算法復雜度，提高計算效率，且可在同一硬件電路中實現(xiàn)。載波調(diào)制是為了使信號適合信道傳輸。 基于IFFT/FFT實現(xiàn)的OFDM系統(tǒng)框圖 OFDM的優(yōu)缺點 任何一項技術(shù)都不是完美無瑕的，正交頻分復用技術(shù)也是如此，存在著如下優(yōu)缺點 。(2)現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)一般存在非對稱性，OFDM系統(tǒng)可通過調(diào)制不同的子載波來獲得相應(yīng)的信息傳輸速率，從而滿足現(xiàn)代通信的需求。(4)由于OFDM各子載波相互正交，在極端情況下允許各調(diào)制信號的頻譜有重疊，因此與第一代移動通信中的FDM系統(tǒng)相比，OFDM系統(tǒng)頻譜利用率高，可節(jié)省帶寬。高峰均比信號通過功率放大器時，為防止信號畸變，功放必須具有較大的線性范圍，這將降低功率放大器的工作效率。OFDM系統(tǒng)要求各信道之間嚴格正交，系統(tǒng)的定時同步精度非常高，對于快衰落環(huán)境引起的頻偏，高精度定時同步