基于导频的OFDM系统的信道估计算法研究

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未来无线移动通信系统的目标是实现随时的高质量、高速率的移动多媒体和数据传输业务。正交频分复用技术(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing,OFDM)以其较高的频谱利用率和信息传输效率,以及较强的抗多径衰落的能力在无线通信领域得到广泛的应用。无线移动信道是现代通信系统中最为复杂的信道,也是制约系统性能的重要因素。由于OFDM系统中的信道具有频率选择性和时变特性,要在接收端及时的获得信道状态信息,实现实时而准确的相干解调,必须对信道进行动态的估计。本论文主要针对基于导频的OFDM系统的信道估计算法进行研究。论文离散傅立叶变换(DFT)的信道估计算法的基础上,提出一种基于导频的加窗型第四类离散余弦变换(DCT-Ⅳ)的信道估计算法,该算法使用正弦加窗抑制信道冲激响应的频谱泄露。然后在DCT变换域内设计一个低通滤波器,通过动态设计滤波器的截止频率消除高频噪声。该算法利用DCT变换的对称特性消除边缘效应;DCT变换比传统DFT变换的能量更加集中,可以减少导频数量,提高信道的利用率;而且DCT-Ⅳ变换是实数运算,能够降低运算复杂度。仿真结果表明:在多径衰落信道下,该算法优于传统的基于DFT的信道估计算法,是一种可行而且有效的信道估计算法。针对低通滤波器截止频率不能精确估计的问题,提出一种消噪改进的DCT-Ⅳ变换域的信道估计算法。首先通过对导频位置的信道估计值进行相位补偿,消除由于同步偏差带入的相位噪声。然后通过跟踪信道冲激响应的能量,选取合适的参数,抑制变换域特性中的噪声功率和残留子载波间干扰的功率。从而提高信道估计器的性能。通过仿真验证该算法能够有效的降低OFDM系统的误码率。
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