正交频分复用无线通信系统中信道估计技术研究

【摘要】： 正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术由于其能有效对抗多径和具有较高的频谱利用率,而被欧洲数字音频广播系统(Digital Audio Broadcasting,DAB)和数字视频广播系统(Digital Video Broadcasting,DVB)标准所采用,并成为下一代移动通信系统(Beyond 3rd Generation,B3G)候选方案。B3G系统高数据传输速率、高传输质量和高移动性的要求对OFDM系统的信道估计与信号检测技术提出了更高的要求。因此本论文重点研究了OFDM系统的信道估计及联合迭代的信道估计和检测技术。论文研究了基于多径时延跟踪的信道估计方法,并提出了一种低复杂度的多径时延跟踪方法。理论推导和仿真结果表明:此算法通过对多径时延的估计降低了待估计参数的维数,从而有效提高了信道估计的精度。针对MIMO-OFDM (Multiple Input Multiple Output OFDM)系统的仿真结果表明:在多天线系统中,此方法可以在更短的时间内捕获到比较准确的多径时延信息。 导频符号增加了系统开销,降低了频谱效率,而半盲信道估计和迭代接收技术是提高频谱利用率的有效方法。因此论文研究了基于时域叠加导频序列的半盲信道估计方法。论文分析了采用叠加导频序列,基于一阶统计平均的信道估计的均方误差性能。在此基础上分析了最优叠加导频序列的设计准则,依据不同的优化准则设计出相应的导频序列,并利用迭代的联合信道估计和信号检测算法来改善系统的性能。 论文针对SFBC-OFDM(Space Frequency Block Coded OFDM)系统,提出了一种基于自适应训练周期的接收机设计方法。提出了一种简单的误差传播的判定准则,依据该准则自适应地调整训练周期。与采用固定训练周期相比,该方法可以在保证比较低的导频开销的同时,使系统获得更好的误比特性能。实际系统中在完成了频率补偿和码元同步后,残余的频率偏差和定时误差必