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《本科畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于ofdm技術(shù)的無線通信系統(tǒng)的信道估計(jì)的研究 .doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于OFDM技術(shù)的無線通信系統(tǒng)的信道估計(jì)的研究目錄1緒論11.1研究內(nèi)容及背景意義11.2本論文所做的主要工作22OFDM系統(tǒng)簡介32.1單載波通信與多載波通信32.2OFDM基本原理52.3OFDM的優(yōu)缺點(diǎn)62.4OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)73OFDM信道估計(jì)及其性能仿真93.1信道估計(jì)概述93.2信道估計(jì)的目的103.3OFDM信道特性103.4信道估計(jì)方法133.4.1插入導(dǎo)頻法信道估計(jì)133.4.2最小平方(LS)算法143.4.3最小均方誤差估計(jì)(MMSE)163.4.4線性最小均方誤差(LMMSE)算法183.4.5基于DFT變換的信道估計(jì)193.5性能比較與分析204改進(jìn)的DFT算法
2、及其性能仿真234.1算法簡介234.2性能仿真245結(jié)論與展望30參考文獻(xiàn)31答謝321緒論1.1研究內(nèi)容及背景意義近30年來，移動(dòng)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、IS-95CDMA)移動(dòng)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(shí)現(xiàn)個(gè)人通信，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，高清視頻點(diǎn)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、TD-SCDMA)和第四代(4G：LTETDD、LTEFDD)移動(dòng)通信，而其中的關(guān)鍵技術(shù)之一——正交頻分復(fù)用(OFDM)成為研究熱點(diǎn)。OFD
3、M技術(shù)的提出可以追溯到上世紀(jì)60年代，但由于當(dāng)時(shí)大規(guī)模集成電路的限制，OFDM并未得到重視。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)。1990年，Peled和Ruiz提出的循環(huán)前綴(CyclicPrefix,CP)，解決了信道正交性問題。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。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(diǎn)播(VOD)，無線局域網(wǎng)(WLAN)等通信領(lǐng)
4、域。例如1999年到2002年期間，清華大學(xué)成功研發(fā)出DMB-T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(DVB-T)Error!Referencesourcenotfound.。33在移動(dòng)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。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(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。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(duì)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)。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(duì)信道進(jìn)行估計(jì),以對(duì)抗碼間干擾和多徑衰落。對(duì)
5、于OFDM系統(tǒng)，信道估計(jì)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(zhǔn)確估計(jì)出信道的頻域傳輸特性，換句話說，就是估計(jì)OFDM各正交子信道的頻率響應(yīng)值。因此，研究信道估計(jì)技術(shù)意義重大Error!Referencesourcenotfound.。1.2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(jì)算法為研究對(duì)象，對(duì)比分析了快衰落環(huán)境下各種估計(jì)算法的誤碼率和均方誤差，隨后提出一種估計(jì)性能優(yōu)良的改進(jìn)算法，并仿真了改進(jìn)算法在抵抗碼間干擾、多徑衰落的優(yōu)越性。第一章以移動(dòng)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
6、計(jì)的概念。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(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)。33第三章是本文的重點(diǎn)。首先簡要介紹了信道估計(jì)的分類和目的；然后介紹了快衰落下的四種信道模型，并對(duì)四種模型的沖擊響應(yīng)進(jìn)行了仿真，以觀察各信道的時(shí)延擴(kuò)展，并為后面估計(jì)算法的性能仿真做準(zhǔn)備；之后重點(diǎn)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(jì)原理，進(jìn)行了大量公式推導(dǎo)，并總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn)；最后在不同信道環(huán)境，不同子載波數(shù)下用MATLAB對(duì)各算法的誤碼率和均方誤差進(jìn)行了仿真，總結(jié)各算法估計(jì)性能。第四章在第三章的基礎(chǔ)上
7、提出基于DFT的信道估計(jì)改進(jìn)算法，并仿真分析改進(jìn)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。第五章是本文的總結(jié)與展望。2OFDM系統(tǒng)簡介2.1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)。它的原理如圖2.1所示，其中是匹配濾波器，用以濾除帶外噪聲。第一代蜂窩移動(dòng)通信(1G)與第二代蜂窩移動(dòng)通信(2G)主要采用這種系統(tǒng)，因?yàn)?G和2G
