DRM系统中的OFDM信道估计技术研究

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调幅广播使用的中短波信道是频谱受限的时变多径信道,为了充分利用频谱资源并克服信道时变多径特性带来的信号干扰与衰落,DRM标准采用了OFDM/QAM调制技术,因此接收端必须对信道特性进行准确的估计才能实现信号的相干解调。本文以DRM标准为基础,从实际应用的角度出发,主要研究了适用于DRM系统的OFDM信道估计算法,并针对不同的广播信道模型提出了相应的估计方案。 本文首先描述了表征无线广播信道的基本参数,证明了调幅广播信道是弱扩展信道,并给出了无线瑞利信道的仿真模型。接着介绍了OFDM的基本原理及基带系统模型,给出了中短波信道中的OFDM参数设计,重点分析了了载波数目(N)与信道间干扰(ICI)及信道信息速率(R)之间的关系,并通过DRM标准中的典型短波信道模型进行了仿真验证。然后讨论了基于导频的OFDM信道估计技术,指出了需要根据具体的信道特性来选择相应的估计方案,达到性能与复杂度两方面的均衡。最后根据无线广播信道的实际特性,选择DRM标准中的三种信道模型,通过蒙特卡罗模拟,仿真了多种信道估计方法的性能,通过对仿真结果的分析比较,得出了相应的结论:对于DRM信道中的长波信道(信道1),接收机无需进行信道估计;当信道是典型中波信道(信道2)或恶劣短波信道(信道4)时,接收机只需要通过LS估计获得导频位置的信道信息,然后采用简单的一维频域三次样条插值,就可以获得较好的估计性能;当信道是典型短波信道(信道3)时,一维频域估计已无法满足对估计性能的需求,必须采用时频域相结合的信道估计技术;当信道是非常恶劣短波信道(信道5、信道6)时,鲁棒模式B已经不再适合,此时必须将发射信号的鲁棒模式改为C或D,但这是以牺牲系统的传输效率为代价的。 本文的研究工作为研制适用于DRM接收机的信道估计器提供了理论试验依据,对研制开发我国自主知识产权的低成本DRM接收机及相应数据终端设备具有基础性意义。
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