基于導(dǎo)頻輔助的OFDM信道估計研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術(shù)由于具有頻譜利用率高、能夠有效對抗頻率選擇性衰落和時間彌散，并可提供高速率和高質(zhì)量的通信服務(wù)，因而受到人們廣泛地關(guān)注，目前已成為第四代移動通信的關(guān)鍵技術(shù)和當(dāng)前國際上無線通信領(lǐng)域中的研究熱點。無線信道對無線通信系統(tǒng)性能有非常重要的影響，信道估計是進(jìn)行相干檢測、解調(diào)和均衡的基礎(chǔ)，因此信道估計對整個OFDM系統(tǒng)的性能有至關(guān)重要的影

2、響，并且具有相當(dāng)大的研究價值。
　　本文以基于導(dǎo)頻的信道估計展開研究，首先總結(jié)了一般無線信道的多徑統(tǒng)計特性，分析了信道特性尤其是多徑衰落和多普勒頻移對系統(tǒng)性能的影響，介紹了OFDM系統(tǒng)基本原理，對OFDM系統(tǒng)中基于導(dǎo)頻的信道估計算法進(jìn)行了深入研究，其中包括最小二乘估計算法(Least Squares，LS)、最小均方誤差估計算法(Minimum Mean SquareError, MMSE)和基于插值擬合算法等估計算法，并對這些算

3、法的優(yōu)缺點進(jìn)行了分析和比較。針對LS信道估計算法忽略了噪聲影響的缺陷，使得估計算法難以獲得良好的性能。首先提出了一種改進(jìn)的基于尺度因子最小二乘(Improved-scaled Least Squares，ILS)算法。該算法引入了一個尺度因子，考慮了噪聲方差對算法的影響，減小了信道估計的均方誤差;同時，利用LS算法估計出信道相關(guān)信息，解決了信道相關(guān)信息難以獲取的弊端。為了進(jìn)一步提高算法性能，提出了一種基于尺度因子和轉(zhuǎn)移矩陣的最小二乘(S

4、hiftedScaled Least Squares，SSLS)估計算法，該算法在ILS算法估計的基礎(chǔ)上，引入轉(zhuǎn)移矩陣，進(jìn)一步減小LS算法的均方誤差;同時，利用LS算法估計出信道相關(guān)信息，解決了信道相關(guān)信息難以獲取的缺陷。最后通過仿真實驗驗證了所提算法的有效性。針對MMSE信道估計算法需要利用信道先驗信息，且先驗信息在實際應(yīng)用中難以獲取的缺陷，提出了一種具有魯棒性的最小均方誤差(Robust Minimum Mean Square Er