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硕士学位论文

论文题目: OFDM系统中基于导频的信道估计
算法的研究

学号 Y001090131
姓名黄莉娜
导师姚建国
学科专业通信与信息系统
研究方向移动通信与无线技术
申请学位类别工学硕士
论文提交日期二〇一二年三月
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研究生签名:____________ 导师签名:____________ 日期:_____________
南京邮电大学
硕士学位论文摘要

学科、专业:工学、通信与信息系统
研究方向:移动通信与无线技术

作者:2009 级硕士研究生黄莉娜
指导教师:姚建国研究员

题目:OFDM 系统中基于导频的信道估计算法的研究
英文题目:Research on Pilot-based Channel Estimation in OFDM System

关键词:正交频分复用;信道估计;导频;最小二乘;FFT 插值
Keywords: OFDM; channel estimation; pilot-symbols; LS; FFT interpolation
摘要
移动通信需求的迅速增长推动了各种新技术在数字移动通信系统中的应用。正交频分复
用(OFDM)技术是一种多载波调制技术,具有频谱利用率高、抗多径时延扩展能力强、易
于硬件实现等优点,被广泛应用于各种数字通信系统中。信道估计作为 OFDM 系统中的一项
关键技术,是进行信号解调、均衡和相干检测的基础,其准确程度直接影响整个 OFDM 系统
的性能。
本论文主要对 OFDM 系统中的信道估计技术进行了研究。首先介绍了 OFDM 系统的发
展现状及应用,并对 OFDM 的基本原理、系统的实现及其采用的关键技术进行了论述。其次,
对无线信道的特性进行了研究,描述了多径瑞利衰落信道的模型。本文对基于导频的信道估
计算法从两方面进行了介绍:
导频处的信道估计。首先,讨论了信道估计中导频图样选择和插入方法,并分析了导频
处的信道估计算法,包括:LS、MMSE、LMMSE、SVD 以及 DFT 的信道估计算法。由于
LS 的 DFT 算法的局限性,本文提出了一种基于门限判决的改进算法,通过设定门限值将噪
声分量和信号分量进行分离,在不增加复杂度的前提下,提高了系统的性能,这种估计方法
具有更普遍的适用范围。
非导频处的信道估计是通过插值算法得到所有子载波位置的频率响应。本文主要对常值
内插、线性插值、高斯插值、Cubic 插值以及基于 FFT 的时域和转换域的插值算法进行了研
究分析。由于 DFT 运算会导致频谱泄露,从而引入一定的误差,本文在基于 FFT 插值的估计
方法基础上,提出了两种改进的算法,一种是改进的频域加窗插值算法,另一种改进算法是
分别基于时域和频域数据翻转的插值算法。最后,通过仿真对上述算法的性能进行了比较和
分析。

关键词:正交频分复用;信道估计;导频;最小二乘;FFT 插值

I
ABSTRACT
The sharp increase of demand for munication promotes the new technology being
used in wireless digital munication systems. With the advantage of robustness against
multi-path d