OFDM系统中基于聚类和判决反馈的信道估计方案的研究

摘要

正交频分复用（OFDM）技术作为4G的核心技术，具有较高频谱利用率和抗干扰能力，起源于多载波调制（MCM）技术。OFDM作为一种高效的传输技术，在各种通信系统中被广泛使用，成为一种基础调制方案。但该技术也有不可忽略的几个缺点：峰均比高，多普勒频移大，时间和频率要求严格同步，这会给系统信号的传输带来误差，因此基于OFDM的信道估计是必不可少的。
　　文章首先介绍了OFDM系统的基本原理和信道特性，重点介绍了目前国内外主流的信道估计技术。文中深入研究了最小二乘估计(LS)算法、最小均方误差估计(MMSE)算法、LMMSE和SVD算法，并对各种算法进行仿真比较。目前基于DFT的信道估计算法实现比较简单，没有对保护间隔以内的噪声进行处理，为信道估计带来了一定的误差。基于DFT的阈值去噪算法，对阈值的确定有一定的难度，如何能够确定最佳的阈值一直有待解决。基于此，本文研究了基于聚类的信道估计方案，提出了一种改进算法DFT-B，通过仿真验证，可以有效解决基于 DFT的信道估计中阈值选择的问题。针对传统的基于DFT的信道估计在非采样间隔信道时信道估计效果不理想的现象，提出了一种基于聚类的信道估计改进方案，通过仿真验证，其性能接近基于LMMSE的信道估计，但是计算量有较大的降低。此外，本文研究了基于判决反馈的信道估计方案，反馈结果的准确性决定整个判决反馈系统的优劣，针对判决反馈的信道估计对噪声去除不理想的现象，本文采用D FT-B的时域滤波方法，可以有效改善系统性能，与传统DFT滤波比较，误码率为0.01时，信噪比大约有2dB的提升。

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专用术语注释表

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 信道估计的研究现状

1.3 本文的主要工作

第二章 OFDM系统的基本原理

2.1 OFDM 的基本原理

2.2 OFDM的保护间隔

2.3 无线传输信道的特征

2.4 本章小结

第三章 OFDM系统信道估计方法

3.1 信道估计的简介

3.2 导频图样的选择

3.3 基于导频的信道估计

3.4 基于内插的信道估计

3.5 本章小结

第四章 基于聚类的信道估计方案

4.1 基于DFT的信道估计

4.2 类的定义和使用

4.3 基于聚类的信道估计方案

4.4 改进的基于聚类的信道估计方案

4.5 仿真结果及分析

4.6 非采样间隔下的改进方案

4.7 本章小结

第五章 改进的判决反馈的信道估计方案

5.1 基于判决反馈的信道估计方案

5.2 基于判决反馈的改进方案

5.3 仿真结果及分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢