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《衛(wèi)星多徑信道下SOFDM插值估計算法的對比分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、第19卷第2期航天器工程V01.19No.21111篁!旦量呈壘竺蘭篁墾壘蘭三蘭塑篁!型曼曼堅!型星!!衛(wèi)星多徑信道下SOFDM插值估計算法的對比分析楊童李集林(中國空間技術研究院衛(wèi)星應用系統(tǒng)部,北京100086)摘要在衛(wèi)星多徑衰落信道環(huán)境中傳輸正交頻分復用信號時,工程上可以考慮采用以插值運算為核心的信道估計方法對接收信號進行信道估計。文章首先給出并研究了線性插值、三次樣條插值和拉格朗日函數(shù)插值這三種插值估計算法的基本原理,然后對各種算法的計算復雜度、插值估計的均方誤差以及系統(tǒng)的誤比特率這三項性能指標進行了對比分
2、析,最后通過綜合評估總結出了“在慢多徑衰落信道環(huán)境下宜采用線性插值估計算法”和“在快多徑衰落信道環(huán)境下宜采用三次樣條插值估計算法或拉格朗日函數(shù)插值估計算法”的結論。關鍵詞衛(wèi)星信道估計插值估取線性插值三次樣條插值拉格朗日函數(shù)插值中圖分類號:TN973.3文獻標志碼:A文章編號:1673—8748(2010)02—0067—07AComparativeAnalysisonInterpolationEstimationAlgorithmsforSOFDMSignalsviaSatelliteMultipathChann
3、elsYANGTongLIJilin(SatelliteApplicationSystemDepartment,ChinaAcademyofSpaceTechnology,Beijing100086,China)Abstract:Thispaperaimsatacomparativeanalysisontheapplicabilityofthreeinterpolationesti—mationalgorithmsforSOFDMsignalsthataretransmittedviasatellitemobil
4、emuhipathfadingchannels.First,fundamentaltheoriesoftheLinear,theCubicSpline,andtheLagrangeinterpo—lationsareproposedandintroduced.Next,theComputationalComplexity,MSEofchannelesti—mationandBERperformanceofthesemethodsarecomparativelyanalyzedanddiscussed,andaco
5、mprehensiveevaluationreportontheirapplicabilityisgiven.ItshowsthattheLinearschemeismoresuitablefortheSlow—FadechannelwhiletheFast—FadechannelpreferstotheCubicSplineandLagrangescheme.Keywords:satellite;channelestimation;interpolationestimation;linearinterpolat
6、ion;cubicsplineinterpolation;Lagrangefunctioninterpolation引言將衛(wèi)星正交頻分復thogonalFrequency用傳輸方式(SatelliteOr—DivisionMultiplexing,SOFDM)應用于衛(wèi)星數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)的研究已經(jīng)有10余年的歷史了。SOFDM技術本身具有高于一般系統(tǒng)的頻譜利用率和很強的抗干擾性能Ⅲ,這些優(yōu)勢使得它在衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)中受到越來越廣泛的關注。然而,惡劣的衛(wèi)星傳輸環(huán)境如無線信收稿日期:2008—07—31;修回日期:2
7、009—12—08作者簡介:楊童(1982一),男,工學碩士,中國空間技術研究院博士生,專業(yè)研究方向為衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信。88航天器工程19卷道中的多徑衰落、多徑延時、多普勒頻偏等信道干擾因素卻嚴重地影響了SoFDM系統(tǒng)的性能,使系統(tǒng)產(chǎn)生了大量符號間干擾(ISI)和子載波間干擾(ICI),并對接收信號的幅值和相位造成了不同程度的干擾,從而產(chǎn)生了大量的誤碼,降低了系統(tǒng)的可用性。為了最大限度地消除信道干擾帶來的種種負面影響,必須在接收端,對這些干擾進行抑制和校正,這就是信道估計的問題。提出有效的信道估計方法是通信與信息系統(tǒng)
8、接收端系統(tǒng)設計的核心內容。有關信道估計方法的問題,理論上最小均方誤差(MMSE)估計原則可以使系統(tǒng)獲得理論最優(yōu)的誤碼性能[z],然而,該方法卻存在理論上過于復雜、工程上又不太適合實時應用等問題L3j,因此,文獻[4—7]采用了一種通過在發(fā)送數(shù)據(jù)符號中插入導頻符號,并在接收端利用導頻符號的信息(包括幅度和相位),對接收數(shù)據(jù)符號的幅度和相位進行插值運算來進行信道估計的方法。這