OFDM系统的信道估计以及链路性能预测技术研究

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1、摘要摘要随着社会进步和发展，无线宽带数字通信系统引起了广大研究人员的浓厚兴趣。无线通信系统中，信道时延扩展引起的符号间干扰是限制传输性能和信息速率的主要因素之一，在消除符号阃干扰和均衡由无线信道时延扩展引起的频率选择性衰落方面，正交频分复用(OnllogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)技术具有明显优势。因此，将0FDM技术应用到无线宽带数字通信系统的研究在最近几年得到了广泛关注。在无线OFDM系统中，接收端通过信道估计获得对信道状态信息的估计，该估计值是

2、接收端均衡由无线信道引起的频率选择性衰落和进行空时解码的必需条件。本论文对无线OFDM系统中信道估计方面技术进行了研究，针对Ls信道估计算法时域结果的构成特点和无线信道冲激响应在时域为有限冲激响应的特点，分析研究了～种针对Ls信道估计算法的时域结果进行能量检测，实行逆向搜索以获得信道有效阶数估计值的算法，并给出了判决准则以及判决门限。理论分析和计算机仿真表明此算法能够得到很好的无线信道有效阶数估计结果。接着，本文介绍了固定波形时间保护间隔的OFDM系统，针对系统信号的构成特点，本文基于恢复后OFDM

3、信息信号和信道冲激响应之间的循环卷积特性，分析研究了一种信道估计和跟踪的算法。理论分析和系统仿真表明，在相邻两个OFDM信息符号的信道变化特性较小的情况下，本算法能够很好地对信道状态信息进行估计和跟踪。接下来本文介绍了链路性能预测技术。链路性能预测技术是在给定一个具体确定的信道条件下，准确预测通信系统仿真在此信道条件下的误帧率和误比特率，从而为提高系统级性能和为采用自适应调制编码、功率控制、HARQ等链路自适应算法提供性能指标。针对LTE上行传输方案DFT_S．OFDM系统，本文从系统数据传输的数学

4、建模入手，逐步推导了有效信干噪比映射(ESM)算法，并针对迫零均衡器和MMSE均衡器推导出相应的ESM映射公式，并描述了多接收天线系统的接收机信干噪比合并公式，最后通过系统仿真，验证了DFtS．OFDM系统ESM映射算法的性能。关键字：OFDM，信道估计，保护时隙，性能预测，有效信干噪比，有效信噪比映射IIIAbstmetAbstractWjtlIthedevelopmentandimprovementofsociety,researcherspaymuchattentionsinthewirele

5、ssbroadbanddigitalcommunications．Inthissystem，Inter-SymbolInterferenc“ISl)causedbytimedisperseofradiochanuellsoneofthemainfactorsthatIimitbandwidthandperformanceofthecommunicationsystem．Comparedtoothersystems，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(oFD

6、M)systemcaneasilycancelISIandeqIIaI胁Frequency-selectivefadingbothcausedbytimedisperseofradiochannel．So，theresearchtopicsofapplyingOFDMtothesystemofwirelessbroMbanddigitalcommunicationhavereceivedmoreandmoreattentionsinrecentyears．Inacommunicationsystem

7、basedonOFDM，tllereceivermustacquireehannelstatusinformation(CSI)toequalizefrequency-selectivefadingandprocessthedecodingofSpace-TimeCode(STC)．ThewirelessOFDMsystemestimationiswidelydiscussedinthisp印eLConsideringtheeharacteristicsoftheLSchannejestimatio

8、nalgorithmstructureandChannelImpulseResp㈣(CIR)beingFIRintimeMomaill'itisproposedthatdetecttheenergyofCIR’stapinLSalgorithm。sresultsintime．domainandsearchtheeffectiveorderofwirelesschaunelconversely,thenitconcludedthedecisioncriteriaandt