OFDM系统的信道估计算法研究
[关键词:OFDM,信道估计] [热度 ]提示:此毕业设计论文完整版包含【论文】 作品编号:txgc0985,word全文:31页,合计:12000字 |
本文首先介绍了无线信道的主要特点,包括多径效应和时变性两大特性,多径效应会带来符号间串扰(ISI)降低通信质量。而正交频分复用(OFDM)系统可以通过插入保护间隔(GI)和循环前缀(CP)来有效抗衡ISI,再借助FFT和IFFT作为调制方式,OFDM系统成为了当今可靠实用的通信系统。为了有效地恢复出接收的信号并保证系统的性能,必须要进行信道估计。当前最常用的信道估计方法是数据辅助信道估计方法,其中最为经典的有最小二乘(LS),最小线性误差(LMMSE)和基于奇异值(SVD)算法三种,本文借助Matlab对基于上述三种不同算法和不同插值情况下的系统性能进行了仿真对比与研究。经过仿真分析,LS算法复杂度最低但是性能最差,LMMSE和SVD算法性能接近但是后者复杂度较低,综合来讲SVD算法性能最佳。
研究内容
本文主要的研究内容先从理论基础出发,主要研究内容包括无线信道的基本特征,在此基础上又研究了OFDM系统的基本原理。包括DFT(Discrete Fourier Transform)和IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)的实现方法,循环前缀的概念以及OFDM的系统模型。之后又研究了插值与导频的概念和理论公式。最后研究了几种最典型的信道估计的原理和方法,从不同的估计方法、插入方式等方面进行仿真和比较分析。
研究方法
本文主要研究OFDM系统的信道估计算法,采用理论分析和Matlab仿真相结合的方法。主要对几种经典的算法进行了深刻的研究和比较,并着重对LS(Least Square)算法、LMMSE(Linear Minimum Mean-Square Error)算法和SVD(Singular Value Decomposition)算法进行了深入的研究。包括基于不同估计方法,不同插入方式等方面的比较与仿真进行。
研究框架
本文的研究框架和结构分为以下5个章节:
第一章是本文的绪论部分,简要介绍了OFDM系统信道估计的研究背景意义以及本文的研究方法内容。
第二章首先介绍了无线衰落信道的基本特性,包括时变特性和多径衰落特性。之后介绍了OFDM系统的基本原理,包括OFDM系统的正交性,DFT和IDFT的实现以及循环前缀和保护间隔的概念。最后提出OFDM系统的原理框图,为之后章节的研究提供理论基础。
第三章介绍了一些信道估计的经典方法,以数据辅助信道估计算法为主,首先介绍了导频和插值的概念与分类,之后给出包括LS算法,LMMSE算法和SVD算法等在内的典型信道估计方法的基本概念。
第四章利用Matlab软件,对第三章中所提到的三种信道估计的方法在不同导频和插值的基础上进行比较和仿真分析。
第五章对整篇论文进行总结分析,并为将来的工作提出展望。
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