高速移動環(huán)境下信道估計算法研究.pdf

1、正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）是一種并行傳輸系統(tǒng)，因其高頻率利用率和強抗干擾性能，OFDM已經(jīng)在無線通信領域得到廣泛的應用。高速移動環(huán)境下會產(chǎn)生很大的多普勒頻移，其破壞了OFDM系統(tǒng)的正交性并產(chǎn)生嚴重的子載波間干擾（Inter-Carrier Interference，ICI），ICI將嚴重影響通信系統(tǒng)的可靠性。因此，如何在高速移動環(huán)境下進行準確的信道估計是

2、OFDM系統(tǒng)亟須解決的關鍵問題。
　　本文首先分析無線信道的傳播特性，介紹常用的統(tǒng)計信道模型和高速移動下無線信道的特點。通過研究 OFDM基本原理，給出了通信系統(tǒng)模型，并對導頻輔助的信道估計算法和估計準則進行了分析。在高速移動環(huán)境下，信道的快衰落特性決定了信道模型不能簡單的描述為線性時變。此時，若仍然使用傳統(tǒng)的頻域輔助信道估計方法將會導致嚴重的誤差。為了減小估計誤差，達到更好的誤碼率性能，基于基擴展模型（Basis Expansi

3、on Model，BEM）的信道估計方法便成為一個很好的選擇?；诨鶖U展模型的信道估計方法將時變信道估計轉化為對基函數(shù)系數(shù)的估計，并通過導頻信號來進行系數(shù)估計。然而，嚴重的ICI干擾會導致基函數(shù)系數(shù)估計誤差增大并造成性能惡化。本文在分析ICI功率分布的基礎上，針對梳狀導頻分布方式下ICI集中分布的特點，提出了一種新的導頻方式，即組導頻，以減小ICI，并仿真對比了組導頻和傳統(tǒng)梳狀導頻下的系統(tǒng)誤符號率（Symbol Error Rate，S

4、ER）性能。仿真結果表明，在高速移動中，相比于基于梳狀導頻的傳統(tǒng)BEM信道估計算法，本文提出的方法更能有效減小ICI，提高時變信道估計算法的性能。
　　最后，在塊狀導頻的基礎上，仿真比較了快慢衰落信道下不同估計算法的性能以及常用的插值算法的性能。在快衰落環(huán)境下，針對各種估計準則和插值方法誤碼性能表現(xiàn)不理想的問題，提出了一種改進的基于短塊狀導頻的時變信道估計算法。改進后的算法旨在于解決傳統(tǒng)算法中塊狀導頻符號所受ICI嚴重和時變信道頻