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单载波频域均衡(Single-Carrier Frequency-domain Equalization, SC-FDE)作为一种能有效对抗频率选择性衰落的技术,是当前无线通信技术研究的热点之一。它不仅具有和正交频分复用(Orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)技术相似的结构和相近的性能,还克服了OFDM系统存在的高峰均比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)和对频偏敏感的缺点,因此逐渐被采纳到各种新的技术标准之中。首先,本文研究了SC-FDE试验样机系统的几个关键技术,包括信道估计、Turbo均衡和多天线系统的天线间干扰消除算法。信道估计技术采用参数化的信道估计算法ESPRIT ( Estimating Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques),它通过特征值分解求得信道参数,仿真证明其性能优于带滤波的DFT插值算法。在解调技术中,将最小均方误差均衡算法和软输入软输出的Turbo译码相结合构成Turbo均衡,降低系统误码率。在多天线系统中,对比了串行和并行两种结构的天线间干扰消除算法,并采用并行结构进行Turbo迭代,提高系统性能。在此基础上,本文采用软件无线电的思想,以项目试验样机为硬件基础,在DSP上实现SC-FDE系统的基带数据处理链路。按调制方式和空时处理的不同来划分,本试验样机共集成了单天线QPSK、16QAM和双天线QPSK、16QAM四条链路。通过浮点仿真测试和定点实现——浮点仿真对比测试,证明了各链路的正确性和高效性。为了验证本系统的实际性能,分别进行信道模拟器测试和外场测试。其中,信道模拟器实验是将实验样机的中频输出接入信道模拟器,经过其内部模拟的信道衰减之后,接入接收端样机中频输入,在近似的真实信道中验证系统性能;外场测试是将试验样机的输出通过信道机放大后从天线输出,作远距离(约20km)和近距离(约1km)两种测试,初步验证系统结构的完整性和整体方案的可行性。