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OFDM系统信道估计技术研究

作　者: 王奇
导　师: 惠晓威
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 正交频分复用 子空间 插值 加窗
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本文的主要研究对象是正交频分复用系统的信道估计技术,包括盲信道估计和基于导频的信道估计。首先介绍了无线信道的特征,包括信道的衰落特征和信道的扩展特征,给出了高斯白噪声信道、瑞丽信道和莱斯信道等几种典型的信道模型;其次介绍了OFDM系统的基本原理和系统模型,包括OFDM系统的子载波调制、保护间隔和循环前缀以及傅立叶变换的实现,并对OFDM系统中的同步,峰均比和信道估计等技术做了简要的阐述。在OFDM系统的盲信道估计中主要研究了一种基于子空间方法的信道估计技术,该方法通过发送信号和接收信号之间的相关特性并结合信号处理技术来获得信道的状态信息的,仿真表明这种方法具有良好的估计精度。在OFDM系统的基于导频的信道估计中,首先介绍了导频的选择和插入方式,其次采用最小二乘和线性最小均方误差算法对导频子载波进行估计,并对原始算法进行改进,仿真证明改进后的算法具有较低的复杂度。对导频子载波估计值做插值处理得到其他子载波的信道估计值,理论分析和仿真实验表明三次样条插值具有较高的估计精度。最后针对信道冲击响应泄漏问题提出了一种方法,即对信道冲击响应做加窗处理,仿真表明这种方法改善了信道估计的精度,降低了系统的误码率。

全文目录


致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-11
1 绪论  11-17
  1.1 选题背景和意义  11-12
  1.2 OFDM 系统简介  12-14
    1.2.1 OFDM 系统的发展  12-13
    1.2.2 OFDM 系统的优点  13-14
    1.2.3 OFDM 系统的缺点  14
  1.3 OFDM 系统信道估计  14-16
  1.4 本文主要工作和内容安排  16-17
2 无线信道的传播特性  17-27
  2.1 引言  17
  2.2 无线信道的衰落特性  17-19
    2.2.1 阴影衰落  18
    2.2.2 多径衰落  18-19
  2.3 无线信道的扩展特性  19-22
    2.3.1 多普勒扩展  20-21
    2.3.2 时延扩展  21-22
    2.3.3 角度扩展  22
  2.4 无线信道传播模型  22-26
    2.4.1 AWGN 信道模型  24
    2.4.2 瑞利衰落信道  24-25
    2.4.3 莱斯衰落信道  25-26
  2.5 本章小结  26-27
3 OFDM 系统的基本原理  27-37
  3.1 OFDM 系统模型  27-31
    3.1.1 OFDM 信号分析  28-29
    3.1.2 OFDM 系统数学模型  29-31
  3.2 OFDM 系统基本原理  31-34
    3.2.1 子载波调制  31-33
    3.2.2 保护间隔与循环前缀  33-34
    3.2.3 OFDM 系统DFT 的实现  34
  3.3 OFDM 系统的关键技术  34-36
    3.3.1 OFDM 系统的同步  35
    3.3.2 峰值平均功率比  35-36
    3.3.3 信道估计  36
  3.4 本章小结  36-37
4 基于子空间方法的盲信道估计  37-52
  4.1 盲信道估计概述  37-39
    4.1.1 盲信道估计分类  37-38
    4.1.2 盲估计信道模型  38
    4.1.3 盲信道估计的条件  38-39
  4.2 子空间方法的条件和步骤  39-41
    4.2.1 子空间方法的条件  39-40
    4.2.2 子空间方法的基本步骤  40-41
  4.3 基于子空间方法的盲信道估计  41-46
    4.3.1 有理空间理论  41-42
    4.3.2 系统模型  42-43
    4.3.3 子空间盲信道估计算法  43-46
  4.4 仿真实验及性能分析  46-51
  4.5 本章小结  51-52
5 基于导频的信道估计算法  52-80
  5.1 基于导频的信道估计概述  52-53
  5.2 导频间隔与插入方式  53-55
    5.2.1 导频插入间隔  53-54
    5.2.2 导频插入方式  54-55
  5.3 导频位置的信道估计算法  55-63
    5.3.1 系统模型  56-57
    5.3.2 最小二乘信道估计算法  57-58
    5.3.3 线性最小均方误差信道估计算法  58-59
    5.3.4 改进的LMMSE 算法  59-60
    5.3.5 仿真实验及性能分析  60-63
  5.4 数据位置的信道估计算法  63-73
    5.4.1 临点插值算法  64-65
    5.4.2 线性插值  65
    5.4.3 高斯插值  65-66
    5.4.4 三次样条插值  66-67
    5.4.5 仿真实验及性能分析  67-73
  5.5 加窗对信道估计的影响  73-79
    5.5.1 能量泄漏与加窗技术  73-74
    5.5.2 OFDM 系统中加窗对信道估计的影响  74-76
    5.5.3 仿真实验及性能分析  76-79
  5.6 本章小结  79-80
6 结论  80-82
  6.1 论文的主要工作  80-81
  6.2 进一步的研究方向  81-82
参考文献  82-85
作者简历  85-87
学位论文数据集  87-88

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 数据传输技术
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