文档介绍：毕业设计(论文)
题目OFDM系统中基于导频的信道估计算法的性能分析
电信学院信息工程系信息012 班
学生田开波
指导教师张国梅
设计所在单位电信学院信通所
二00四年六月
摘要
正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术,是近年来受到人们广泛关注的一种调制技术, 在高速无线数据传输领域有很大的应用前景。它将高速的数据流分解成许多低速率子数据流,利用相互正交且重叠的多个子载波同时传播,它的主要优点是抗符号间干扰能力强,频带利用率高,能有效地对抗多径衰落。
在OFDM系统中,采用循环前缀(CP,Cyclic Prefix)技术,从而消除了码间干扰(ISI,Inter-Symbol Interference),保护了各子载波间的正交关系。同时采用IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)和FFT(Fast Fourier Transform)方法使各个子信道的调制和解调变得非常容易。然而在移动通信中信道的特性是随时间变化的,为了提高通信效率和通信质量,有必要对信道的当前特性进行估计。
文章在分析和总结相关文献的基础上,介绍正交频分复用技术的发展历史,讨论了正交频分复用技术的基本原理和实现方法,并在对OFDM系统简要分析的基础上,介绍了OFDM系统中基于块状分布的导频信号的信道估计技术。这种技术的基本原理是在系统的发射端每隔一定的时间插入导频信号,在接收端从接收到的数据流中提取导频信号,并以此来估计此时段内的信道特性。
本文探讨了OFDM系统中基于导频的信道估计的三种常用方法——MMSE估计、LS估计、SVD估计。通过MATLAB软件进行仿真,对三种信道估计方法及他们的特点进行了分析和比较。最后我们可以看出MMSE估计的性能要远好于LS估计,但其复杂度较高,SVD估计的性能及运算复杂度皆介于前两者之间。
关键词:正交频分复用,信道估计,最小均方误差,最小平方, 奇异值分解
ABSTRACT
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)is a modulation technology ,which is very popular in recent years, with a good application future in the field of high speed munications. It splits a high-rate data stream into a number of lower-rate data streams that are transmitted simultaneously over a number of subcarriers. The benefits of OFDM are resiliency to inter-symbol interference, high spectral efficiency and efficient to reduce multi-pass interference.
OFDM system uses circle prefix technology, which can avoid inter-symbol interference and protect the quadrature-phasing of a number of subcarriers. Meanwhile IFFT and FFT are also used in the system, which made the modulation and the demodulation simple. However, the channel transfer function varies with times in the munication. In order to munication efficiency and quality, it is necessary to make a dynamic estimation of the current transfer function.
Based on related materials, the history of the OFDM technology is presented in the paper. And the principle and implementation of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is discussed