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正交频分复用(OFDM,orthogonal frequency division multiplexing)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,可以有效地对抗频率选择性衰落和窄带干扰,最大限度地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。
本文主要对OFDM系统中的信道估计和均衡技术的理论及其在通信中的应,用进行了研究。文中首先阐述了OFDM的原理和性能特点,在此基础上探讨了0FDM系统中的信道估计方法,重点分析了基于导频信号的最小平方(LS)算法和最小均方误差(MMSE)算法。MMSE估计算法比LS估计算法性能好,但其缺点是复杂度比较高。本文采用了一种改进型的LMMSE估计算法,用数学期望来代替矩阵的逆运算,大大降低了计算的复杂度。并将之与典型的MMSE算法进行比较,经过仿真验证表明这种代替对信号传输性能几乎没有影响。为准确的进行信道估计,文中还着重对插值算法进行了分析比较。结果表明,LS加低通滤波器插值的信道估计算法性能最好。最后利用MATLAB仿真对这些算法的有效性和可行性进行了分析和验证。由于均衡技术是数字通信系统中克服码间干扰的有效方法,论文最后对自适应均衡技术和时域均衡技术进行了研究,探讨了时域均衡训练算法和时域均衡器系数的确定方法。信道估计与均衡技术的研究对于OFDM系统的设计与实现具有重大意义。