高速移动环境下ofdm系统中载波间干扰消除技术分析

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1、正交频分复用（OFDM）技术具有数据传输速率高•抗多径能力强•频谱效率高等优点，在宽带无线通信系统中得到了广泛应用。当前可演进到4G的通信标准（如WiMAX提出的802.16m和3Gpp提出的LTE）都需提供终端移动速度超过350Km/h的宽带通信服务，在该场景下・基于信道准静态的假设不再成立，信道时变特性将破坏子载波间的正交性，产生载波间干扰（ICI），严重影响通信系统的性能。因此・研究高速移动环境下OFDM系统中ICI的消除方法具有重要意义。本文首先对ICI消除的研究现状进行了概述，分析了高速移动场景下信道

2、的时变特性对OFDM系统的影响及ICI的产生机理。其次•对当前的ICI消除方法进行了研究和总结，针对性能优越的MMSE・SD算法复杂度过高的问题，本文采用矩阵递推求逆代替原方法中的直接求逆，在保持原算法性能的基础上•大幅度降低了计算复杂度。最后•对低复杂度MMSE频域均衡进行了研究，针对Q抽头MMSE频域均衡为了降低均衡复杂度忽略残余ICI而导致性能下降的问题，本文提出了基于白化残余ICI和噪声的Q抽头MMSE频域均衡，首先对接收信号中的残余ICI和噪声同时进行白化-再采用Q抽头MMSE均衡检测，仿真结果证明该

3、方法与传统算法计算复杂度相当但性能明显优于传统算法。尖键词：正交频分复用多普勒扩展子载波间干扰ICI消除频域均衡AbstractOrthogonalfrequency・divisionmultiplexing(OFDM)iswidelyadoptedinbroadbandwirelesssignaltransmissionduetoitshighdatatransferrate,highspectralefficiencyandtheabilityofanti-multipath.Thecurrentcommu

4、nicationstandardwhichwillevolveto4G(eg,WiMAX802.16m,and3GppproposedLTE)arerequiredtoprovidebroadbandcommunicationservices,whentheterminalsaremovingatthespeedover350Km/h.Inthisseenario,theassumptionofquasi-staticchannelisnoIongerpresent.Thetime-varyingchannel

5、willdestroytheorthogonalitybetweensub-carriersresultingininter-carrierinterference(ICI)andaffecttheperformaneeofthecommunicationsystem.Therefore,theresearchintotheICIcancellationforOFDMinhighmobileenvironmenthasimportsntsignificanee.Firstly,thepaperintroduce

6、sthedevelopmentoftheICIcancellation,theinflueneeofthetime-varyingchannelinhighmobileenvironmentandthemechanismofICIinOFDM.Secondly,thepaperconeludesthecurrentmethodsofICIcancellation.FortheproblemthattheMMSE-SDhasthehighcomplexity,thepaperadoptsthemethodwhic

7、hcalculatestheinversematrixrecursivelyinsteadofdirectly.Asaresult,themethodreducesthecomputationalcomplexitygreatly,whileithasthesameperformaneeastheoriginalmethod.Finally,thepaperresearchesonthelowcomplexityMMSEfrequencydomainequalizationmethod.TheQ-tapMMSE

8、frequencydomainequalizationignorestheresidualICItoreducethecalculationcomplexity,whichresultsinperformaneedegradation.Fortheproblem,thepaperproposesaQ-tapMMSEfrequencydomainequalizationbasedonwh