文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
基于OFDM的数字电视地面广播中信道估计与均衡技术的研究
姓名:郭翘
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:张文军
20070101
基于 OFDM 的数字电视地面广播中
信道估计与均衡技术的研究

摘要

作为数字电视三大传播方式之一的数字电视地面广播(DTTB:
Digital Television Terrestrial Broadcasting),由于地面信道状况复杂,
在应用需求上又要求实现移动和便携接收的功能,因此对整个技术系
统的要求最高。各国对数字电视的研究已有多年,并形成了相应的传
输体系,目前已经形成了的传输标准有:基于 COFDM 技术的 DVB-T
(欧洲)和 ISDB-T(日本),基于 VSB 技术的 ATSC(美国),以及
国家标准融合方案中的单载波标准:上海交通大学基于 QAM 调制技
术的 ADTB-T,国家标准融合方案中的多载波标准:清华大学基于
TDS-OFDM 的 DMB-T。标准在技术上各有不同,但均有其自己的优
势和劣势,其中信道估计与均衡技术对付信道衰落的能力是目前研究
的焦点之一。
本文的目的在于,结合两种基于 OFDM 的数字电视地面广播系
统(DVB-T 和 DMB-T),总结了现有根据频域导频和时域导频的信
道估计和均衡技术,并在此基础上,提出了基于频域和时域导频信道
估计的新算法和改进算法,力图对 OFDM 系统的信道估计与均衡技
术特点进行深入分析研究,指导 OFDM 接收机设计
本文的创新点之一,在基于频域导频的 DVB-T 系统中提出了新
的基于 FIR 低通滤波的算法,该算法将数字信号处理中升采样原理应
用到频域导频内插信道估计算法中,是无限长 SINC 函数的最佳逼近,
因此在各种信道下都具有良好的性能;创新点之二,在基于时域同步
头的 DMB-T 系统中,特别是在长多径下无法利用 PN 相关特性的情
况下提出了一种迭代干扰消除的信道估计算法,该算法仅需对接收信
号时域同步头中的一段数据进行处理和相关变换,计算量大大减少,
具有跟踪信道能力强的特点。本文还对各种算法进行了运算复杂度的
初步分析,以及对未来 OFDM 系统的设计做了一些展望。
本文主要内容如下:
第一章介绍了数字电视地面广播技术的发展背景和现状,主要叙
述了现有的几个传输标准,包括单载波系统和多载波正交频分复用系
统,并着重介绍了 OFDM 技术原理和背景,以及简要叙述了 OFDM
系统中信道估计的算法原理。
第二章描述了在数字电视地面广播中无线信道的衰落原因,分类
和对 OFDM 系统的影响,以及阐述了软件仿真中信道建模的问题。
第三章是在基于 CP-OFDM 的 DVB-T 系统下,对频域导频的信
道估计与均衡算法进行了仿真和总结,并提出了 FIR 低通滤波信道估
计算法,分析了在该算法中低通滤波器截止率设计的问题,与现有内
插算法在性能和复杂度上做了对比仿真和结果分析。
第四章是在基于 TDS-OFDM 的 DMB-T 系统下,对时域导频的
信道估计与均衡算法进行了仿真和总结,同时也提出了一种基于
Insufficient CP 的时域相关信道估计技术,并详细研究和分析了一种
基于时域导频频域估计的算法,并做了对比仿真和结果分析。
第五章是对全文的总结,分析了时域导频系统和频域导频系统在
信道估计与均衡算法上的优缺点,并初步分析了两个系统的硬件实现
复杂度,以及对设计未来数字电视地面广播系统的展望。如何在复杂
度和性能上做折中,仍是国内外数字电视地面传输标准研究工作的重
要任务。

关键词:数字电视地面传输,OFDM,信道估计,均衡
ON THE RESEARCH OF CHANNEL ESTIMATION AND
EQUALIZATION IN OFDM BASED HDTV
BROADCASTING SYSTEMS

ABSTRACT

DTTB (Digital Television Terrestrial Broadcasting), as one of the
three digital television transmission techniques, is the plicated
representation for plexity of ground condition and availability of
mobile receiving. Many countries have done researc