OFDM系统中半盲信道估计器的设计与实现

摘要

正交频分复用（OFDM）技术作为第四代移动通信技术标准LTE的核心技术之一，可以为未来无线通信提供高质、高速多媒体和数据传输服务。正交频分复用技术已被广泛应用于各种通信网络中，如数字视频广播（DVB）、无线局域网（WLAN）。信道估计作为信道均衡、相干解调的基础，是OFDM技术的重要组成部分。
　　信道估计通常有三种不同分类：非盲的导频信道估计、盲信道估计以及半盲信道估计。本文首先介绍了无线信道的模型和OFDM系统的基本原理，在此基础上构造了OFDM系统和无线信道的仿真模型。然后，本文针对HIPERLAN/2标准，在DSP C64x上设计实现OFDM半盲信道估计器，以提高HIPERLAN/2终端的低速移动性能：
　　1.仿真分析基于有限字符集特性的多种盲估计算法，基于预编码技术的多种盲估计算法和基于子空间方法的多种盲估计算法。根据HIPERLAN/2标准的仿真条件，比较各种方法的性能，验证得到结论：允许空子载波的基于子空间的盲估计算法的估计性能要优于其他算法。
　　2.针对盲估计算法收敛速度慢的缺点，将盲估计算法结合导频进行半盲改进，从而减少算法的计算量。通过Matlab仿真证明，与传统的导频方法比较，改进的半盲算法在时变信道下估计性能精确度有了很大提高。
　　3.根据算法原理，在VC中完成C代码浮点方式的算法实现。之后为完成定点DSP实现，将浮点C程序进行了定点化的重新编写，然后比较浮点方式与定点方式的性能差异，定点方式由于截尾处理等原因造成一定的精度损失，性能略差与浮点方式，但是仍然拥有十分良好的估计性能。
　　4.将代码移植到DSP中，通过软件流水、使用内联函数等方式对程序代码进行相关优化，使得代码的执行速度有了很大提高。

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第一章 绪论

1.1 本文的研究背景

1.2 本文的研究意义

1.3 本文的内容安排

1.4 本章小结

第二章 无线信道和OFDM系统原理

2.1 无线信道的衰落

2.2 无线信道仿真模型

2.3 OFDM系统介绍

2.4 本章小结

第三章 盲和半盲信道估计方法仿真

3.1 基于有限字符集特性的算法

3.2 基于预编码的算法

3.3 基于子空间分解的算法

3.4 改进的半盲子空间分解算法

3.5 本章小结

第四章 OFDM信道估计器的实现及优化

4.1 OFDM信道估计的实现平台

4.2 OFDM半盲信道估计的整体实现

4.3 定点化实现

4.4 各模块的具体实现

4.5 程序优化

4.6 结果分析

4.7 本章小结

第五章 总结和展望

5.1 论文工作总结

5.2 展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果