高速移动OFDM系统性能分析、信道估计与均衡

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1、中南民族大学硕士学位论文摘要由于具有频谱利用率高、实现容易（可采用快速傅立叶变换）和接收结构简单（单抽头频域均衡）等优点，正交频分复用(OFDM)技术已成为现代无线通信领域最重要的关键技术之一，并在很多领域得到了广泛应用。当OFDM系统的容量不是很大，且用户的移动速度不是很高时，通常可认为信道参数在一个OFDM符号周期内不变化或变化较小，可以不考虑信道变化所引起的载波间干扰（ICI），信道估计与均衡也较为简单。为了提高频谱利用率和增加无线通信系统容量，未来的无线OFDM通信系统的载波频率更高，载波数量更大

2、，用户移动速度更快，导致信道的快变特性更加明显，此时OFDM系统载波间的正交性遭到破坏，出现载波间干扰(ICI)，系统性能明显降低。为了使OFDM技术更好地应用于宽带无线接入和第四代移动通信系统，必须解决高速移动OFDM系统的信道估计与均衡问题。本文首先介绍了OFDM的基本原理，重点对OFDM系统在几种信道条件下的信道估计与均衡做了仿真，对高速移动下的OFDM系统性能进行了分析，得出了一些重要结论。然后，对高速移动OFDM系统快变信道估计进行了讨论，并提出了一种OFDM系统快变信道均衡器设计，该均衡器具有

3、计算量小和均衡效果较好的优点，最后对该均衡器的FPGA设计进行了讨论。关键字：正交频分复用；高速移动；信道估计；信道均衡I高速移动OFDM系统性能分析、信道估计与均衡AbstractDuetothehighspectrumefficiency,easeofimplementation(viaFFT),andlowreceivercomplexity(single-tapeequalization),etc.,orthogonalfrequencymultiplexingtechnique(OFDM)has

4、beenadoptedandiscurrentlyconsideredbymanyapplicationstandards.WhenthecapacityofOFDMsystemisnottoobigandthemovementspeedisnottoohigh,wecouldconsiderthereisnochangeorjustasmalloneinchannelparametersduringoneOFDMsignalperiod.SotheICIcausedbychannelfadingcanb

5、eignored,inthisway,channelestimationandequilizationareeasier.However,theexpectedwirelessOFDMcommunicationsystemshavehighcarrierfrequency,morecarriersandhighmobilityforimprovingapplicationrateoffrequencybandandincreasingcapacityofwirelesscommunicationsyste

6、m.Hence,theICIcausedbydisturbedorthogonalqualityduringcarriersisappeared.Thesystemperformancedepressedobviously.TomakeOFDMtechnologymoreusefullapplicatedinWideBandWirelessConnectandtheNext-generationMobileCommunicationSystem,wemustresolveproblemsaboutchan

7、nelestimationandequilizationofhigh-mobilityOFDMsystem.Inthisthesis,thefundamentalconceptsofOFDMareintroducedfirstlyandemphasisgoestohigh-mobilityOFDMsystemchannelestimationandequilization.ThenthefastfadingchannelestimationisinvestigatedandanMMSEequilizerf

8、orOFDMsystemwithhighmobilityisproposed.Atlast,theFPGAdesignoftheequilizerisinvestigated.KeyWords：OFDM;highmobility;channelestimation;channelequalization;II中南民族大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加