时频双选信道环境下信道估计和接收算法的研究

【摘要】伴随着科技创新的长足发展，人们对于现阶段自身的生活质量有着更高的要求，而通信领域更是不可忽视的重中之重。事实上，在当今年轻一代，通话业务不再是通信的主要部分，越来越多的手机等终端都提高了更为丰富的视频、互联网大数据等服务。在过去的几年当中，无线通信技术所扮演的角色也越来越重要。近些年以来，由于正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM）技术在第四代无线移动通信中的核心地位已经得到了广泛认可和极大巩固，人们已经开始着力探讨研究对于OFDM技术所存在的缺点以及如何尽可能地减少OFDM系统对于相位噪声和频率偏移的敏感度，提高系统在接收端的接收能力。本文主要研究对象是高速移动环境下的时频双选无线信道以及信道衰落变化对无线通信接收系统的影响。作为前期介绍的准备工作，文章首先详细介绍了造成无线信道衰落的原因，并指出了小尺度衰落影响是无线通信系统所要解决的主要衰落，接下来进行了比较介绍慢衰变信道和高速移动环境下信道特点，给出了各自的信道估计算法原理。其中着重介绍了基函数展开模型（BasisExpansionModel，BEM），随后文章分别就单径系统和多径系统介绍了两种接收端算法。本文主要的工作内容如下：首先，推导介绍了三种经典的基函数展开模型，并仿真影响模型性能的参数。在此基础上，利用基函数展开模型，分析了导频位置频率响应已知和未知两种情况下的算法性能，指出实际算法在高速移动环境下受到的影响。然后，针对单径高速移动系统下，通信系统接收性能下降的问题，采用一种先扩频再调制的差分正交相移键控（DifferentialQuadraturePhaseShiftKeying,DQPSK）调制扩频系统来克服，分析比较了算法与传统扩频通信系统性能的差别，并通过仿真对算法性能进行了比较。最后，针对多径高速移动系统下，由于OFDM系统中子载波正交性遭到破坏，而导致了系统接收能力下降的问题，本文采用了一种基于多天线角域分辨力的接收算法来解决。并通过仿真比较了与传统算法的性能差异，验证了算法的有效性。
【作者】王友成；
【导师】曾嵘；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】高速移动；信道估计；基函数展开模型；差分正交相移键控；角域分辨力；

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