短波信道中单载波频域均衡技术研究

摘要

短波通信具有通信距离远，开通迅捷，机动灵活以及便捷的网络重构等优点并广泛应用于军事通信。由于短波通信依靠不稳定的大气电离层的反射进行电波传输导致其具有多径传播，时变色散，衰落严重，干扰复杂，信道频谱资源紧张等特点。为了提高短波传输速率的同时保证传输性能，本文采用具有良好抗多径能力和较低的均衡复杂度的单载波频域均衡技术。
　　本文首先分析短波通信系统和单载波频域均衡技术的国内外研究现状，然后阐述无线信道的基本特性以及短波通信的特点，同时阐述了单载波频域均衡技术特点和基本原理，并与正交频分复用系统进行比较。文中主要采用独特字序列作导频并针对短波信道特点改进帧结构，为了在通信系统中节省短波信道频谱而使用重叠保留算法以提升系统的传输效率，并在该算法下使用计算块间干扰因子的算法使其传输性能逼近采用保护间隔的系统。文中研究了信道估计和频域均衡算法，提出的信道估计方案首先能够抑制高斯噪声对信道估计值的影响，然后通过插值算法跟踪信道的衰落，最后在之前的信道估计值的基础上，利用最小均方自适应算法更新信道抽头系数获得更加精确的信道估计值。对频域均衡算法的研究，首先分析常用线性频域均衡算法，如：迫零均衡，最小均方误差均衡，在线性频域均衡算法的基础上对其进行改进，如：判决反馈算法，多径合并算法，这些算法都是结合重叠保留算法使用。上述频域均衡方案与信道估计方案结合使用可以获得优异的传输性能。文中的提出信道估计算法和频域均衡方案，两种方法均易于实现，并能够获得较好的系统性能，本文提出的方案能够较大程度的提高系统的传输效率，并适用于短波信道中以及达到节省短波频谱资源的目的。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

缩略语表

符号说明

第一章 绪论

1.1 论文的背景和意义

1.2 研究现状

1.3 论文主要内容及结构安排

第二章 短波信道特性分析

2.1 衰减作用

2.2 短波信道特性

2.3 短波信道模型

2.4 本章小结

第三章 SC-FDE系统的基本原理

3.1 SC-FDE系统基本模型

3.2 SC-FDE数学描述

3.3 本章小结

第四章 信道估计算法研究

4.1 常用导频信道估计算法

4.2 基于LS算法的噪声抑制算法

4.3 利用插值算法跟踪信道衰落

4.4 利用自适应算法改进信道估计算法

4.5 本章小结

第五章 频域均衡算法研究

5.1 均衡技术分类

5.2 单载波频域均衡线性算法

5.3 针对改进帧结构的频域均衡算法

5.4 反馈频域均衡

5.5 单载波频域均衡多径合并算法

5.6 本章小结

第六章 全文总结与展望

6.1 全文总结

6.2 后续工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果