NGB无线系统的信道估计技术研究

摘要

下一代广播电视无线系统(NGB-W),旨在研究如何充分利用广播超高频段资源,与中国移动多媒体广播业务(CMMB)以时分复用的方式共存,进行地面广播信号的传输,实现无线广播和双向通信的融合。为了满足人们对于未来广播通信速度和质量的更高要求,NGB-W采用了具备高效频谱利用率和数据传输效率的正交频分复用技术(OFDM)。信道估计模块作为OFDM系统中一个重要部分,为接收机相关解调的必要条件,对整个系统的性能具有非常关键的影响。本论文是在“下一代广播电视网无线系统的技术研究”的项目实践中,对信道估计技术进行的相关研究。
　　首先,论文分析了信道估计模块在系统中的作用以及当前的研究现状,了解到要对信道估计技术进行研究,须对信道知识有较好的掌握,故论文首先对无线信道的传播特征进行研究,分析了信道衰落对于系统的影响,其中对主要由于多径效应所造成的小尺度衰落进行了重点介绍。接着对NGB-W系统中所采用的OFDM技术、比特交织编码调制(BICM)、多输入多输出技术(MIMO)进行了介绍。
　　其次,从发送端导频结构设计、接收端导频符号的频率响应估计和数据符号的频率响应获取这三步对信道估计算法进行介绍,导频位置处估计有介绍最小二乘估计(LS)、最小均方估计(MMSE)、奇异值分解(SVD)算法和基于DFT的信道估计算法等常用算法,非导频位置处插值法有介绍线性插值算法、基于DFT的插值算法和二维维纳滤波算法,针对工程实现的应用,在第四章最后分析了复杂度较小的两个级联的一维维纳滤波方法。
　　最后,在给出NGB-W具体的信道估计方案后,在TU6信道和Helsinki信道的仿真场景下,通过Matlab仿真对该方案进行了仿真验证,对仿真结果进行了相应的分析。在进行浮点仿真后,并进行了信道估计模块的定点化工作,给出了具体的定点方案和仿真结果。

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第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究现状

1.3 课题来源及论文主要工作内容安排

第2章 OFDM系统的无线信道模型

2.1 大尺度衰落

2.2 小尺度衰落

2.3 多径衰落信道模型

2.4 本章小结

第3章 NGB-W关键技术

3.1 正交频分复用技术

3.2 BICM技术

3.3 MIMO技术

3.4 本章小结

第4章 信道估计技术

4.1 导频结构设计

4.2 导频符号处信道估计

4.3 数据符号处信道信息的获取

4.4 本章小结

第5章 NGB-W信道估计算法方案与实现

5.1 NGB-W下行链路模型

5.2 NGB-W导频设计

5.3 NGB-W 系统信道估计方案

5.4 仿真结果与分析

5.5 本章小结

第6章 信道估计的定点方案

6.1 数的定标

6.2 信道估计定点仿真配置

6.3 信道估计定点仿真原理和方案

6.4 信道估计定点性能曲线

6.5 本章小结

第7章 总结与展望

7.1 论文总结

7.2 研究工作展望

参考文献

攻读硕士期间发表论文和科研情况

致谢