基于OFDM系统的LS信道估计降噪技术研究

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1、基于OFDM系统的LS信道估计降噪技术研究作者姓名沈珺指导教师姓名、职称孙献璞教授申请学位类别工学硕士万方数据万方数据学校代码10701学号1401120197分类号TN92密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于OFDM系统的LS信道估计降噪技术研究作者姓名：沈珺一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：孙献璞教授学院：通信工程学院提交日期：2017年6月万方数据万方数据ResearchontheNoiseReductionTechnologyforL

2、SChannelEstimationAlgorithmBasedontheOFDMSystemAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByShenJunSupervisor:XianpuSunTitle:Professor万方数据万方数据西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉

3、承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学

4、位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：万方数据万方数据摘要摘要在无线通信高速发展的今天，OFDM（正交频分复用）技术因为其在频谱利用率、抗频率选择性衰落能力等方面的优越表现，

5、在无线通信领域得到了广泛应用。由于无线通信的传输环境十分复杂，信道的不可预测性、时变特征等问题，严重影响着OFDM系统的可靠性。因此，有效的信道估计技术常常是不可缺少的。这包含着两个方面的含义，一方面信道估计应该足够的准确，另一方面信道估计的复杂度又不能太高。本文就针对这两方面的问题对OFDM系统的信道估计方法展开研究。根据OFDM系统的特点，其信道估计一般采用频域信道估计的方法，常用的信道估计算法主要有LS算法、MMSE算法和LMMSE算法等，其中，LS算法的复杂度最低，因此在OFDM系统中获得

6、了广泛的应用，但这种算法也有一个严重的缺点，就是受噪声的影响相对比较大，本文重点围绕LS算法的降噪技术进行研究，以其实现一种估计精度较高，同时算法复杂度也可以接受的信道估计方法。文章首先介绍了无线信道的传输特征以及本文使用的信道模型；其次简单介绍了OFDM系统的基本原理和组成，然后对信道估计方法展开研究。主要包括：对基于导频辅助的频域信道估计常用算法进行理论分析，包括LS信道估计算法、MMSE信道估计算法、LMMSE信道估计算法，并比较它们的特点和适用性；研究基于LS信道估计的典型改进算法，包括传

7、统的基于DFT的信道估计算法、基于门限降噪的LS信道估计改进算法，分析它们各自的优缺点，并通过仿真对其特点进行了直观的对比分析。通过对这些改进算法的总结和对多径信道功率延迟分布的分析，引出本文所采取的基于LS信道估计的窗函数设计方法。本文根据虚子载波的OFDM系统的低通特性，分析了多径信道的时间扩散的特点，并据此提出了一种Asymmetricwindow（不对称窗）窗函数设计方法，从而使得在保证信道的完整性的情况下，最大限度地滤除噪声的影响，进而提高信道估计的精度。通过尝试不同的窗函数及窗函数宽度

8、，比较它们在LS降噪时的性能，权衡降噪和保留信道的完整性两个方面后，找到最合适的窗函数及窗宽。仿真结果表明，本文提出的改进算法相对于LS算法信噪比最优约有2.6dB的性能提升，相对于传统的对称窗结构信噪比最优约有0.15dB的性能增益，且改进算法的复杂度略低于传统的对称窗结构，该算法以较低的复杂度可以达到良好的误码性能。关键词：正交频分复用，信道估计，LS信道估计改进算法I万方数据西安电子科技大学硕士学位论文II万方数据ABSTRACTABSTRACTNowadays,withth