OFDM系统中符号间干扰抑制方法研究

摘要

正交频分复用(OFDM)技术是一种无线通信环境下的高速多载波传输技术，具有较高的频谱利用率和良好的抗多径干扰能力，是第四代移动通信系统的核心技术。当OFDM系统中载波频率不是很高，且终端的移动速度不是很快时，通常可认为信道特性在一个OFDM符号周期内不变化或变化很小，采用大于信道记忆长度的足够长的循环前缀(CP)即可使OFDM符号间干扰(ISI)为零、载波间干扰(ICI)为零或很小，接收机可采用频域单抽头均衡来补偿信道失真。 当CP长度小于信道冲激响应长度时，OFDM通信系统的子载波间的正交性遭到破坏，接收信号存在ISI和ICI，频域单抽头均衡器不再适用。为了解决这个问题，通常需对接收信号进行ISI和ICI干扰消除。针对频率选择性衰落信道下的OFDM系统中的ISI干扰问题，本文详细分析了循环前缀不足时ICI和ISI的产生机理，并在此基础上研究了一种基于递归最小二乘的OFDM系统自适应均衡算法，理论分析和仿真结果表明了该算法的有效性，并且可以显著提高频谱利用率。此外，本文还详细分析和研究了并行迭代均衡算法和残余RISIC干扰消除算法，在RISIC算法的基础上研究了一种改进的基于变换域插值信道估计的残余RISIC干扰消除算法，并进行了仿真与性能分析。

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第1章绪论

1.1课题的研究背景

1.1.1引言

1.1.2 OFDM技术特点及现状

1.1.3符号间干扰的产生和危害

1.2国内外研究现状

1.3论文的主要研究内容与章节安排

第2章无线信道与OFDM技术

2.1无线移动信道概述

2.2小尺度衰落信道分类

2.2.1多径时延扩展产生的衰落效应

2.2.2多普勒频移产生的衰落效应

2.3典型信道参数

2.4 OFDM及其关键技术

2.4.1 OFDM系统模型

2.4.2符号间干扰的形成

2.4.3插入保护间隔的影响

2.4.4 OFDM中的关键技术

2.5本章小结

第3章基于RLS的OFDM系统自适应均衡算法

3.1 CP不足时ISI和ICI分析

3.2 CP不足时的LMS均衡算法

3.2.1自适应均衡算法

3.2.2 CP不足时的LMS均衡算法

3.3 CP不足时的RLS均衡算法

3.3.1递归最小二乘算法

3.3.2基于RLS的OFDM自适应均衡算法

3.4仿真与性能分析

3.5本章小结

第4章0FDM系统中残余ISI消除技术研究

4.1频域并行迭代均衡方法

4.1.1频域并行迭代均衡算法

4.1.2仿真与性能分析

4.2 OFDM在循环前缀不足时的RISIC算法

4.2.1 RISIC算法数学模型

4.2.2频率选择性衰落环境下的信道估计

4.2.3基于RISIC算法的干扰估计与消除

4.3基于变换域插值信道估计的RISIC算法

4.4仿真与性能分析

4.5本章小结

第5章结论与展望

5.1本文工作总结

5.2未来工作展望

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文