一种新的计算OFDM系统误码率的方法

I目录摘要......................................................................IIIABSTRACT...................................................................IV第一章引言...........................................................-1-1．1研究背景...........................................................-1-1.2本文研究工作........................................................-2-1.3本论文内容安排......................................................-3-第二章OFDM系统原理.....................................................-5-2.1OFDM系统介绍.......................................................-5-2.2OFDM系统基带模型...................................................-5-2.3OFDM系统发展......................................................-11-2.4OFDM系统优缺点....................................................-11-2.5OFDM系统关键技术..................................................-13-第三章基于OFDM系统的信道估计技术.....................................-17-3.1无线信道的特征.....................................................-17-3.1.1路径损失.......................................................-17-3.1.2慢衰落和快衰落.................................................-18-3.1.3选择性衰落.....................................................-19-3.2无线信道的信道估计.................................................-21-3.3基于导频的OFDM信道估计方法.......................................-22-3.3.1导频的选择与插入...............................................-23-3.3.2接收端导频位置信道信息获取的方式...............................-24-3.3.3通过导频获取的信息恢复信道的信息...............................-26-第四章基于不等长分组OFDM系统的信道估计算法...........................-31-4.1信道盲估计系统的概述...............................................-31-4．2基于不等长分组的OFDM系统.........................................-32-4．3信道盲估计技术....................................................-34-4．3．1子空间分解法.................................................-35-II4．3．2相关匹配方法.................................................-35-4．4系统仿真与分析....................................................-36-总结与展望.........................................................-39-参考文献............................................................-41-致谢.................................................................-43-III一种新的计算OFDM系统误码率的方法摘要正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)技术是一种无线环境下的高速多载波传输技术，它通过串并转换把高速数据流分配到速率相对较低的若干个正交频率子信道中进行传输，采用循环前缀作为保护间隔，可以有效的对抗频率选择性衰落和窄带干扰，最大限度的消除多径衰落造成的符号间干扰和子信道间干扰，提高了频谱利用率，成为第四代（4G）移动通信系统的核心技术。传统的信道辨识和均衡是通过发送训练序列或者利用某些信道的辅助信息来完成的，但是这种方法在很大程度上降低了信息传输效率。而盲信道估计算法的实现就是针对导频信号的缺点而产生的，所以它节省了带宽并且能够追踪信道的慢变化。本文真对等长分组情况，提出基于不等长分组的OFDM信道盲估计算法，给出了它的详细的理论推导，结合子空间分解法、相关匹配和最大似然方法，并利用MonteCarlo进行了算法仿真和性能分析。仿真结果表明此方法可以实现。这是因为不等长分组不需要加循环前缀，就能在发射序列中引入周期平稳性。所以改进的算法不仅降低了传统算法的复杂度，而且提高了系统的传输能力。关键词:正交频分复用，盲信道估计，子空间算法，盲辨识IVABSTRACTOFDMisaneffectivetechniqueforhigh-ratemulti-carrierwirelesstransmissionsystem,itdividestheoverallfrequencybandintoanumberoforthogonalitysubbandandtransmitsalow-ratedatastreamineachsubbandthroughserial-to-parallelconverter,addscyclicprefixasguardinterval,whichiseffectiveovercomethemultipathfadingeffectandreducetheISIandICI,andachieveshighspectralefficiency.OFDMisthekeytechniqueofthenextgenerationofcommunications.Thetraditionalchannelidentificationandthebalanceisbysendingatrainingsequenceorusesomeoftheauxiliarychannelinformationtocomplete,butthismethodtoalargeextentreducethewideninginformationtransmissionefficiency.Theblindchannelestimationalgorithmistherealizationofpilotsignalfortheshortcomingsandhave,therefore,itsavesbandwidthandtheabilitytotracktheslowchannelchanges.InthispaperthedivisionbasedonthelengthoftheOFDMChannelblindalgorithm,givenitsdetailedtheoreticalanalysis,withsub-spacedecomposition,matchingandmaximum-likelihoodapproachanduseofMonteCarlosimulationforthealgorithmandperformanceanalysis.Thesimulationresultsshowthatthismethodcanbeachieved.Thisisbecausethegroupdoesnotneedlongrangeandcyclicprefix,willbeabletolaunchsequenceinthesmoothintroductionofthecycle.Therefore,improvingthealgorithmnotonlyreducesthecomplexityofthetraditionalmethod,butalsoenhancethesystem'stransmissioncapacity.Keyword:OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，BlindChannelEstimation，Subspacealgorithm，Blindidentification-1-第一章引言1．1研究背景就目前而言，无线通信技术特别是移动通信技术，是发展速度最快、市场容量最大的产业，数字化、宽带化成为当今移动通信系统的主流发展方向。在过去10年中，移动电话用户的增长速度远远超过预测值，它以摩尔定律的速度增长。移动通信系统的发展己经历了两代，第三代移动通信系统正在大规模商用化的阶段，能提供语音、数据以及视频等多媒体通信业务。我们在期待第三代移动通信系统带来优质服务的同时，第四代移动通信技术的研究、开发也已在实验室悄然进行。现代移动通信系统的发展分为以下阶段:第一代移动通信系统是模拟系统。1979年，美国贝尔实验室研制成功先进移动通信电话系统（AdvancedMobilePhoneService,AMPS），这是真正意义上的具有随时随地通信的大容量的蜂窝状移动通信系统，于是建立了蜂窝状移动通信网。于1983年在芝加哥首次投入使用。随后，英国开发出全址通信系统（TotalAccessCommunicationSystem,TACS），其它一些工业化国家也相继开发出蜂窝式公用移动通信网。第二代移动通信系统是数字系统。80年代中期，欧洲推出了泛欧数字移动通信网体系（GlobalSystemforMobileCommunication,GSM），随后美国和日本也推出了各自的数字移动通信体制。第二代移动通信系统除提供数字语音通信服务之外，还可提供一些中低速率的数据传输业务和智能网业务。除GSM之外，第二代移动通信系统的协议标准还包括数字先进移动电话系统（DigitalAdvancedMobilePhoneService,DAMPS）、个人数字蜂窝系统（PersonalDigitalCellular,PDC）以及IS-95等。GPRS是对目前GSM数字蜂窝网络的补充，由于GPRS是采用无线分组交换数据业务，比以前的电路交换更理想一些，所以它是第二代的GSM系统到第三代系统的过渡，它也被称作“2.5代技术”。第三代移动通信系统的主要技术采用码分多址（CodeDivisionMultipleAccess,CDMA）技术。国际移动电信标准2000（InternationalMobileTelecommunicationint