OFDM系统信道估计技术的研究

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正交频分复用(OFDM)技术是一种无线通信下的高速传输技术,它的基本原理是将高速传输的串行数据分为多路低速率的并行数据,然后分别对子载波进行调制。正交频分复用由于具有良好的抗频率选择性衰落性能和较高的频带利用率。因此在今后的移动通信技术中,OFDM具有广阔的发展前景。论文中主要对OFDM系统中信道估计技术进行了研究。首先介绍了OFDM系统发展现状和前景,然后分析了其基本原理,以及OFDM系统中的几种关键技术;针对OFDM系统中信道估计关键技术,介绍了信道估计方法的分类,以及各个分类方法中的关键算法,对常用的几种算法,如LS算法和MMSE算法、LMS和RLS自适应算法、以及信道估计中的几种插值算法进行了比较,并给出了算法的性能比较图形。然后主要研究了信道估计的两种方法:第一种方法是基于导频的信道估计方法。首先介绍了导频的选择和插入方法,给出了基于导频信道估计的系统模型,然后在此基础上提出了RLS自适应算法的信道估计方法,该方法先利用LS算法估计出导频处的信道响应值,然后利用RLS自适应过程对信道响应进行递推的信道估计算法,最后通过插值算法得到所有子载波位置的信道频率响应。仿真结果表明,基于RLS自适应算法信道估计方法性能优于基于LS算法信道估计方法。第二种方法是基于虚拟子载波的子空间盲信道估计方法。在这一部分首先分别介绍了虚拟子载波技术和常用子空间算法;然后介绍了虚拟子载波技术的OFDM系统信道估计模型,虚拟子载波技术的引入弥补了系统使用循环前缀对系统性能的影响。文中采用的方法直接对接收信号进行SVD分解,避免了原文中求接收信号的二阶统计量,降低了系统的计算量。仿真结果表明,该方法不仅比原方法具有好的收敛性,而且系统性能优于原方法。
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