文档介绍：南京邮电大学
硕士学位论文
基于压缩感知的OFDM稀疏信道估计技术研究
姓名:庄斌
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:宋荣方
20100301
摘要技术之一。在系统的接收端为了能够进行相干检测、解调,需要知道信道状态信息正交频分复用技术有抗符号间干扰能力强、频带利用率高等优点,已经被广泛的认为是未来移动通信系统中的主要核心珻Mǔ6际峭ü诘计档男诺拦兰评椿竦肅,但插入的导频占用了带宽,降低了系统的频带利用率,因此如何减少插入导频的数量是信道估计研究中的关键问题之一。另一方面,压缩感知珻原理表明只要信号在某个变换域是稀疏的,就可以通过其少量的投影以较高的概率重建出原信号。本文在分析了无线信道特性,系统原理和信道估计技术的基础上,结合压缩感知原理,探讨了基于离散傅氏变换的稀疏信号重建问题,提出了一种基于压缩感知原理的稀疏信道估计方法,具体采用正交匹配追踪算法对系统时域信道脉冲响应进行估计,并进行了仿真。仿真结果表明与传统的最小二乘,惴ㄏ啾龋盟惴ǹ梢栽谑褂煤苌俚计档奶跫禄竦煤芎玫男道估计性能,从而提高了系统的频带利用率。本文还根据仿真结果和压缩感知原理分析确定了惴ㄔ谛诺拦兰浦械淖罴训计凳俊⒆罴训计滴恢煤妥畹偷牡问南京邮电大学硕士研究生学位论文
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第一章绪论引言锄,迪至嘶镜挠镆敉ㄐ牛细鍪兰动通信标准蚑甋,并在世界部分地区进入了商用阶剧。现代社会已进入了信息时代,在各种信息技术中都离不开信息的传输。当前,世界各国都致力于现代通信技术的研究与开发,而无线通信是现代通信系统中不可或缺的重要组成部分,已经成为了人们日常生活中不可缺少的通信方式之一。人们对无线通信业务需求的迅速增加也推动了无线通信技术的发展。年底,美国贝尔实验室研制成功的先进移动电话系统年代中期的全球移动通信系统年代初出现的窄带码分多址,ㄐ畔低矷第二代移动通信技术,满足了大众对较高质量语音通信和低速率数据业务的要求【俊K孀无线通信业务的发展,其对通信速率的要求不断提高,已有的第二代移动通信技术已不能满足新业务的需求。为此,人们在本世纪初制定了以宽带技术为核心的第三代移目前研究人员已把目光投向三代以后和第四代线通信系统的技术研究,主要研究高速无线接入和高质量数字多媒体信息的无线传输等方向,而此类技术的一个共同点是要求高速无线信息传输。在频谱资源日益紧张的现状下,频谱利用率直接关系到系统所能达到的数据吞吐量。而正交频分复用技术正是一种可以在有限的频带条件下发送大量突发性数据业务的调制方式,被认为是下一代无线通信的关键技术。由于技术具有许多在无线宽带通信中所期望的良好特性,该技术已被广泛应用到高质量的无线多媒体传输系统中。例如:欧洲的数字音频广播系统,欧洲的数字地面广播,猅低常日本的移动多媒体接入通信琈系统【。技术还被宽带无线局域网琖采用作为物理层的标准技术,例如欧洲标准的/、第二代、第三代乃至第四代移动通信系统中,对于无线信道参数的估计都是无线通信的经典课题。尤其在采用相干接收的通信系统中,信道估计的精度对珿,南京邮电大学硕士研究生学位论文
研究背景及其意义还大大提高了频谱利用掣卯。系统的性能有着较大的影响。信道估计越准确、及时,自适应调整就越准确可靠,接收的性能就越好,从而更有可能获得较大效益和较好性能。因此,对于系统信道估计技术的研究对于未来通信技术的发展和应用起着至关重要的作用。是一种特殊的多载波传输方式,它既可以被看作是一种调制技术,也可以被当作是一种复用技术。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,并调制到每个子信道上进行传输。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道都可以看成是平坦衰落,从而消除了符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡也变得相对容易。系统中由于各子载波相互正交,扩频调制后的频谱可以相互重叠,不但减小了子载波间干扰,由于无线信道存在由多径时延引起的频率选择性衰落和多普勒┥⒁鸬时间选择性衰落都会影响系统的性能。所以在接收端,为了能够准确的恢复发送端发送的信号,必需要进行信道估计,技术采用简单的频域均衡代替了复杂的高阶时域均衡,简化了接收机的实现,使得技术更加适用于宽带无线通信。无线信道系统中的信道估计方法一般分为基于导频序列或导频符号的估计方法,盲估计方法以及半盲估计方法。基于导频序列的估计方法利用接收端已知的导频序列或导频符号来估计信道响应,而盲估计是利用接收信号的时频统计特性进行信道估计。与基于导频的信道估计相比,单纯的盲估计方法计算复杂度高,实时性差,要求的存储单元较大,因此在无线通信中一般较少采用。系统基于导频的信道估计又分为频域