基于OFDM系统的信道估计算法研究

西安电子科技大学硕士学位论文基于OFDM系统的信道估计算法研究姓名：王东申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：栾英姿20080101基于OFDM系统的信道估计算法研究作者：王东学位授予单位：西安电子科技大学相似文献(9条)1.会议论文陈徐飞.黄清OFDM系统中基于DFT的信道估计算法2004对信道的准确估计是正交频分复用(OFDM)系统提高相干解调性能的关键.本文介绍了在DFDM(orthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)系统中引用的信道模型.导频插入方法,重点分析了基于DFT的MMSE和LS两种信道估计算法以及改进形式,对它们的计算复杂度和性能进行了比较,并在16QAMOFDM系统中给出了相应的仿真结果.2.学位论文黄学军OFDM系统盲信道估计算法的研究2005本论文研究盲信道估计算法在OFDM系统中的应用。由于OFDM技术可有效地处理信道干扰，使无线信道均衡大为简化，因此在未来高速无线通信中将起非常重要的作用。为实现OFDM系统的相干检测，传统的方法是在发射信号中插入训练序列，用于信道估计。盲信道估计算法利用接收信号的二阶统计特性进行信道估计，避免发射训练序列，因此如果盲信道估计算法在实际系统中得到应用，可以极大地提高系统的传输效率。由于利用接收信号的二阶统计特性进行盲信道估计是近十年的工作，这一技术在OFDM系统的应用是一个新的研究领域，有很多理论工作要做，因此本论文的工作具有重要的理论价值和应用价值。论文研究“单输入单输出”OFDM(SISO-OFDM)系统的盲信道估计，提出一种新的基于接收信号二阶统计特性的子空间算法。论文建立SISO-OFDM系统模型；利用循环前缀(CP)，对OFDM系统的传输方程作矩阵变换，得到一个信道矩阵为Toeplitz矩阵的新方程；基于此方程推导出盲信道估计的子空间算法。算法利用了OFDM信号中的CP，不需要改变OFDM结构，可直接用于传统的OFDM系统。算法实现简单，有较高的信道估计精度，不受信道零点位置的限制，不受信道阶数过估计的影响。由于算法实现时要对噪声项作白化处理，在一定程度上增加了信道估计的计算量。论文研究无循环前缀的OFDM系统的盲信道估计，提出在OFDM系统中采用不等长分块编码实现盲信道估计的方法。研究表明：使连续的OFDM信号长度不等，在不加入冗余编码的情况()，使发射信号具有周期平稳特性，因此接收端可利用信号中周期平稳特性实现盲信道估计；文中采用三种算法实现盲信道估计，其中线性方程算法，由于存在误差传播，因此估计误差大，同时线性方程算法要求信道阶数精确估计。单周期功率谱算法与双周期功率谱算法不受信道阶数过估计和误差传播的影响，有较高的信道估计精度。由于双周期功率谱算法使用了更多的信息量，比单周期功率谱算法有更高的信道估计精度；论文还设计了判决反馈均衡器，实现了不等长分块编码的OFDM信道均衡。论文研究空时编码的OFDM(ST-OFDM)盲信道估计，提出一种新的恒模复调制、单天线接收实现ST-OFDM盲信道估计的算法。论文建立“两发一收”的ST-OFDM系统模型；利用空时编码的特点，对发射信号采用恒模复调制，使发射信号具有周期相关特性，因此接收端可将各子信道分开进行估计；最后利用循环前缀给出子空间算法，实现盲信道估计。恒模复调制不会增大OFDM系统的功率峰均比(PAPR)。算法不需要对OFDM信号进行冗余预编码，不会降低系统码率。同时算法采用单天线接收就可实现盲信道估计，不需要改变接收机的结构。算法不受信道阶数过估计的影响。但如有信道零点在OFDM子载波频率点上，算法不能成立，因此受信道零点位置的限制。算法要求输入信号的共轭相关特性不为0。论文研究时变信道的OFDM系统的信道估计，结合时变信道的谐波分解模型和线性时不变信道的OFDM盲信道估计算法，实现了时变信道OFDM系统盲信道估计。论文采用谐波分解模型来表示时变信道，建立时变信道模型；建立时变信道OFDM模型，将一个SISO时变信道的OFDM系统，等价为一个线性时不变信道的多输入单输出的OFDM(MISO-OFDM)系统；利用时变信道的谐波函数作为调制信号使MISO-OFDM信号具有的周期相关特性，分离各子信道的估计；利用循环前缀给出子空间算法，实现盲信道估计。算法不需要对发射信号进行调制或冗余编码，单天线接收实现了MISO-OFDM的盲信道估计，因此不需要改变接收机和发射机的结构。算法不受信道阶数过估计的影响，但如有信道零点在OFDM子载波频率点上，算法不能成立。3.学位论文刘卫红MIMO—OFDM系统的信道估计研究2003该文就是针对采用空时编码发射分集的OFDM系统进行的信道估计算法研究,介绍了空时/空频编码的原理,研究了基于MMSE的信道估计算法和基于频域内插的信道估计算法.在基于MMSE的算法中,首先研究了基于MMSE的基本算法,然后为了减少计算量研究了基于MMSE的简化算法.最后为了减小矩阵求逆所带来的计算量,提出了理想的训练序列.在基于频域内插的算法中,首先研究了用于接收分集的最小二乘估计算法,然后研究了用于发射分集的基于频域内插的估计算法.最后通过在基于IEEE802.11a的无线局域网基带仿真系统中进行仿真实验,比较分析了两种估计器对于发射分集OFDM系统的影响.4.学位论文李霞基于MIMO-OFDM系统信道估计算法的研究2007正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)因其抗多径干扰能力强和频谱利用率高，被视为下一代移动通信系统的核心技术之一。多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)技术通过有效利用多径效应，在很大程度上提高了频带效率和系统容量。OFDM技术和MIMO技术的结合已经成为移动通信发展的必然趋势。对于MIMO-OFDM系统而言，准确的信道估计对提高系统性能尤为重要。本文主要对MIMO-OFDM系统的信道估计算法做了深入的研究。本文首先介绍MIMO-OFDM系统的基本原理及系统模型。研究空时分组码的编解码原理，并讨论无线信道的特点以及本文仿真所采用的SUI-3信道模型。然后在导频辅助的信道估计方面，从导频的模式出发，研究目前已提出的最小二乘(LS)、线性最小均方误差(LMMSE)、最大似然(ML)三种基本的信道估计算法。并在基于SUI-3的仿真平台上分析比较了三种算法的性能。着重讨论不同的帧头结构、不同的调制方式以及不同功率分布的帧头对信道估计算法性能的影响，仿真结果表明：对于同一种信道估计算法而言，四种帧头结构的BER性能相近，但第二种帧头节省系统开销；采用QPSK调制方式的系统性能优于16QAM和64QAM调制方式的系统性能，但64QAM调制方式的编码效率优于其它两种调制方式；采用低峰均比功率分布(LowPAPR)帧头的BER性能优于802.16a协议帧头的BER性能。最后，分别研究了单天线和多天线系统中基于子空间分解的盲信道估计算法。并在此基础上，提出了一种适用于多天线OFDM系统的改进算法，仿真结果表明：随着接收天线数目的增加，改进算法的均方误差随之降低；当增大参与估计的OFDM符号数目时，系统BER性能不断改善。5.期刊论文王娴珏.任祖华.WANGXian-jue.RENZu-huaMIMO-OFDM系统中的SVD信道估计算法-无线通信技术2009,18(1)本文讨论在MIMO-OFDM系统中实现信道估计的算法仿真.文章从导频序列的选择开始,研究了在瑞利信道下的LS估计算法、分离的一维维纳滤波算法以及利用SVD奇异值分解简化的维纳算法.并通过分析仿真结果得出各种方法的性能比较.6.学位论文周一青OFDM系统的同步算法和信道估计算法的研究2000该论文主要就OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex)系统的同步算法和信道估计算法进行了研究.在同步算法的研究中发现目前的算法定时不够精确,频偏估计的计算量较大或估计范围较小.针对这些缺陷,该文首先提出了一种基于对称性数据段的定时算法,该算法能和最大似然(ML)算法相结合,根据数据段的对称性,进行精确定时;接着又提出了利用训练帧联合估计定时和频偏的方法:设计适当的训练序列,使OFDM帧具有对称性质,用以精确定时,并可捕获较大频偏,弥补ML算法频偏估计范围较小的缺点.在信道估计算法的研究中则发现,现有的算法都是基于信道的相关性的,该文提出一种新的观点,将信道参数视为时限、带限信号,用滤波的方法进行估计.这种估计方法具有计算量小,实现简单的优点,计算机仿真的结果证明了该算法的有效性及其在慢时变信道、低信噪比条件下的优越性.7.期刊论文王东.赵宇.王秀红.WANGDong.ZHAOYu.WANGXiu-hong一种改进的DFT迭代的MIMO-OFDM系统信道估计算法-应用科技2009,36(3)针对MIMO-OFDM通信系统中的非整数采样信道,提出了一种基于DFT迭代的低复杂度信道估计算法,该算法避免了复杂的矩阵求逆运算,较好地降低了高斯白噪声的影响与最小二乘(leastsquare,LS)估计算法相比,该算法有较大的性能改善.同时,提出的估计算法同样适用于整数采样信道,具有很好的实用价值.8.期刊论文孙山林.侯春萍.SUNShan-lin.HOUChun-pingMIMO-OFDM系统的信道估计算法-信息技术2006,30(1)基于训练序列的信道估计方法在慢衰落信道中呈现出较好的性能,但是这种方法不适用于快衰落环境,为了能够及时跟踪信道的变化,通常采用基于导频符号的信道估计方法.将针对采用连续传输方式的MIMO-OFDM系统,讨论基于导频符号的信道估计方法并进行了计算机仿真.9.学位论文王晓莉OFDM系统中信道估计算法的研究2008未来无线通信系统的目标是实现随时无缝的高质量、高速率的多媒体和数据业务传输，但是无线环境的多径特性造成通信系统中严重的符号间干扰，同时无线信道的时变性使得信道特性跟踪复杂。而正交频分复用技术(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)正是一种解决符号间干扰的有效传输手段，因此OFDM技术作为未来宽带高速率无线通信的物理层候选技术在当前引起了一股研究热潮。但OFDM系统对信道估计误差非常敏感，如何在OFDM系统中准确快速地实现信道估计是至关重要的，本论文将重点针对这个问题进行讨论。信道估计是OFDM系统中的关键技术之一。只有对信号在多径衰落信道中所经历的衰落做出准确实时的估计，系统才可以使用能够提高接收机误比特率性能的相干检测。近来，OFDM系统的信道估计技术已经成为学者研究的焦点。根据算法的特点，信道估计可大致分为三类:基于导频辅助的估计、盲估计、半盲估计。本文在分析无线OFDM系统原理的基础上，对现有的信道估计成果进行了系统的研究。并对前人提出的基于循环前缀的最大似然估计算法进行了深入的研究，然后对该算法进行了仿真验证。本文链接：下载时间：2009年11月28日